O petróleo é o principal produto comercializado no mercado internacional, atendendo a uma grande parcela das necessidades energéticas globais. Isso significa dizer que, no atual padrão tecnológico, em que a energia fóssil é a força motriz tanto na produção quanto na comercialização de qualquer produto, o petróleo é um dos elementos-chave da economia mundial. A indústria do petróleo, marcada por grandes escalas de produção, exige uma grande quantidade de recursos mobilizados, apresentando um altíssimo nível de complexidade operacional em seus vários processos. Por se tratar de uma indústria geograficamente dispersa com grande cadeia de fornecedores, com pontos de produção e distribuição espalhados por vasta área, metodologias e ferramentas de gestão de operações e análise logística são de vital importância. É dentro deste contexto que este livro se situa. Ele trata destes temas, trazendo os principais conceitos e ferramentas de análise das áreas de gestão de operações e logística para o ambiente de produção de Petróleo e Gás. O livro visa proporcionar aos leitores compreender os processos de produção e de apoio logístico nas operações de produção de petróleo e gás natural, enfocando seus principais atores, inter-relações, custos e decisões. O livro pretende abordar tanto questões do projeto do sistema produtivo, quanto questões do seu planejamento e operação. Estes processos são abordados inicialmente de forma qualitativa e em seguida são apresentadas e discutidas ferramentas quantitativas de apoio ao planejamento e a programação de operações. Ao longo do texto são apresentados vários casos relacionados a solução de problemas da vida real das indústrias de petróleo. Este livro apresenta as contribuições, em que o autor esteve envolvido na proposição de modelos e métodos de pesquisa operacional, à solução de problemas relacionados à gestão de operações e logística, aplicados principalmente ao setor de petróleo e gás natural. De modo a compor um conjunto minimamente autocontido, foi incluída no texto uma breve introdução tanto a algumas técnicas de Pesquisa Operacional quanto de conceitos de Gestão de Operações. Este livro foi, em versão preliminar, apresentado como tese de promoção a professor titular do autor na Escola Politécnica da UFRJ.