Este trabalho tem como objetivo desenvolver modelos matemáticos voltados para a representação tanto das propriedades termodinâmicas e de transporte dos fluidos de reservatório de petróleo da camada pré-sal, quanto do escoamento descrito por eles durante seu trajeto até a superfície nos sistemas marítimos de produção. busca-se, na verdade, por uma solução integrada, que faça uso de ferramentas semelhantes em ambas as frentes e leve sempre em consideração os efeitos que uma exerce sobre a outra. o modelo de fluido emprega uma formulação híbrida, parte composicional e parte black oil. a fim de melhor descrever os fenômenos ali envolvidos, julgou-se necessário (i) propor uma nova expressão para o coeficiente angular da função alpha(t) de soave (1972) aplicável a moléculas com fator acêntrico elevado, (ii) desenvolver uma nova metodologia de caracterização das frações scn aplicável até c100 e (iii) elaborar um procedimento de ajuste multivariável pautado nos parâmetros mais relevantes do conjunto de expressões. a etapa de validação balizou-se num conjunto de dez amostras reais de petróleo do pré-sal da bacia de campos. na melhor configuração encontrada, o erro médio das simulações voltadas aos ensaios de liberação flash ficou em 3.59% para a fração mássica de gás liberado, 0.60% para massa específica do óleo morto e 3.28% para a massa molecular do gás liberado. quanto aos ensaios de liberação diferencial, os erros médios ficaram em 0.93% para a pressão de bolha da mistura, 1.33% para a massa específica do óleo no ponto de bolha, 5.64% para a compressibilidade isotérmica do óleo subsaturado, 1.87% para a fração mássica do gás total liberado, 0.38% para a massa específica do óleo morto e 43.6% para o coeficiente de expansão térmica do óleo morto. já a representação do escoamento seguiu a abordagem mecanicista, ou fenomenológica. partindo da formulação desenvolvida por bendiksen et al (1991), viu-se que os esforços de melhoria deveriam concentrar-se na (i) modelagem da fração volumétrica de gás no pistão para o padrão de golfadas (ii) e da tensão de cisalhamento na parede para o fluxo em bolhas, bem como (iii) na seleção criteriosa dos patamares de rugosidade superficial atribuídos aos dutos e colunas de produção. a validação da nova ferramenta computacional amparou-se numa base de dados formada por 249 registros reais de operação de seis smps, situados em dois campos de pré-sal da bacia de campos. suas previsões traduziram-se num mape de 4.23%, com 88.4% delas dentro da faixa de tolerância de +-10% e somente uma fora da faixa de +-20%.