Governmental revenues and investment in the oil sector in the presence of cumulative costs: a real option approach

Esta tese tem como objetivo estudar os efeitos dos benefícios governamentais nos investimentos em petróleo e gás no Brasil, sob a abordagem da teoria das opções reais, a qual encara o investimento como uma call cujo ativo subjacente é o valor do projeto e cujo preço de exercício são os gastos no investimento. A vantagem desta abordagem é a avaliação do impacto de diversas flexibilidades operacionais, que assumem a forma de opções, sobre a decisão de investir. Tais flexibilidades são ignoradas em uma análise tradicional de valor presente líquido, podendo conduzir a uma sub-avaliação da jazida de petróleo e a decisões errôneas de investimento. Após uma análise quantitativa da série de preço internacional do petróleo, conclui-se que o Movimento Browniano Geométrico representa uma aproximação aceitável para representar a evolução do valor do barril, uma das variáveis de estado da qual o valor das reservas depende. Assume-se, também, que o valor da reserva depende do custo marginal de extração, o qual é crescente à medida que a jazida se esgota - uma propriedade peculiar aos recursos não-renováveis conhecida como Efeito Jevons. Sob tais hipóteses, procura-se analisar como os royalties e as participações especiais no Brasil afetam a razão preço-custo que torna o agente indiferente entre investir ou não no desenvolvimento de um campo de petróleo ou gás, no contexto do término da fase de exploração e início da fase de desenvolvimento.This thesis has the aim of studying the effects of petroleum and gas governments benefits on investments, under the approach of Real Option theory, which considers the investment as a call whose underlying asset is the value of the project and whose strike price is the expense in investment. The advantage of this approach is the evaluation of several operational flexibilities - as options on the decision to invest. These flexibilities are ignored in a traditional Net Present Value approach, which may lead to an undervaluation of the oil deposit and to an erroneous decision to invest. After a quantitative analysis on the international oil price series, we conclude that Geometric Brownian Motion is an acceptable proxy to perform the evolution of the barrels value, which is one of the state variables the value of reserve depends on. We also assume that the value of reserve depends on the marginal cost of extraction, which is increasing as the reservoir depletes - a peculiar property of nonrenewable resources known as Jevons Effect. Under such assumptions, we search to evaluate how royalties and special participation in Brazil affect the ratio price-cost which makes the agent be indifferent between invest or not invest in the development of a oil or gas field, in the context of the end of exploration phase and the beginning of the development