An integrated risk management model for an oil and gas company

António Manuel da Nave Quintino

Key information

Authors:

António Manuel da Nave Quintino (António Manuel da Nave Quintino)

Supervisors:

João Carlos Da Cruz Lourenço (João Carlos da Cruz Lourenço); Maria Margarida Martelo Catalão Lopes de Oliveira Pires Pina (Margarida Catalão Lopes); Carlos António Bana e Costa (Carlos António Bana e Costa)

Published in

December 21, 2015

Abstract

As receitas das empresas petrolíferas são fortemente afetadas pela ampla flutuação dos preços do petróleo bruto, gás natural e produtos refinados. O uso de contratos de derivados é uma prática comum para diminuir a exposição destas empresas à volatilidade dos preços. Os contratos de derivados (i.e. cobertura ou “hedging”), se utilizados intensivamente, poderão proteger a empresa de movimentos desfavoráveis do preço, mas, por outro lado, poderão implicar a perda de avultados ganhos potenciais provenientes de movimentos favoráveis desta variável. Que tipos de contratos derivados e respectivos montantes devem ser seleccionados de acordo com o perfil de risco da empresa são as principais questões a que esta tese visa dar resposta e, também, em estudo prévio, se as estratégias de “hedging” devem ser implementadas ao nível da unidade de negócios ou ao nível da empresa. São utilizadas múltiplas abordagens para avaliar a tolerância ao risco da empresa, incluindo um questionário submetido à Comissão Executiva da companhia petrolífera. Simulação de Monte Carlo e otimização estocástica com base em funções de Copula-GARCH são utilizados para modelar a variação estocástica e a correlação de preços de petróleo bruto e dezassete produtos refinados, de forma a obter-se a carteira de derivados de acordo com as hipóteses formuladas para o perfil de risco da empresa. Os resultados do “hedging” são posteriormente avaliados com uma metodologia Multicritério, construída de acordo com as preferências expressas pela Comissão Executiva. O modelo é também aplicado ao ano de 2014, em que se registaram variações extremas de preços, sendo os resultados comparados com os valores reais obtidos com a estratégia de “hedging” em curso. Oil and gas companies’ revenues are heavily affected by the wide price fluctuations of crude oil, natural gas and refined products. The use of derivative contracts is a common practice to diminish exposure to price volatility. Derivative contracts (a.k.a. hedging), if amply applied, can protect the company from unfavourable price movements, but on the other hand can imply the loss of potential gains from favourable price movements. How much should be hedged and which derivatives should be selected according to the company’s risk profile are the main questions this research aims to answer, firstly analysing whether this strategy should be implemented at business unit level or at company level. Multiple approaches are used to evaluate a company’s risk tolerance, including customized questionnaires with lotteries and multi-criteria judgments, answered by the Board of Directors. Stochastic optimization and Monte Carlo simulation based on Copula-Garch models are used to model crude oil, distillates and natural gas prices’ stochastic behaviour and correlation patterns and find optimal derivative portfolios, according to hypotheses concerning the company’s risk tolerance. Hedging results are then evaluated with a multi-criteria model built in accordance with the preferences expressed by company representatives about multiple criteria. An analysis with the 2014 year’s prices is carried out to test the real impact of the decisions based on this methodology against the hedging decisions in use.