<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.23947/2687-1653-2023-23-4-422-432</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">RBUFLG</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-2112</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATION TECHNOLOGY, COMPUTER SCIENCE AND MANAGEMENT</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Web Application for Mathematical Modeling of Unsteady Oil Flow in Porous Medium</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Web-приложение для математического моделирования нестационарного течения нефти в пористой среде</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-9166-3293</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мазитов</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mazitov</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Айнур Асгатович Мазитов, стажер-исследователь лаборатории математической химии </p><p>450075, Уфа, пр. Октября, 141</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Aynur A. Mazitov, Intern researcher, Laboratory of Mathematical Chemistry</p><p>141, pr. Oktyabrya, Ufa, 450075</p></bio><email xlink:type="simple">mazitov.ainur13@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт нефтехимии и катализа Уфимского федерального центра Российской академии наук</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Petrochemistry and Catalysis, Ufa Federal Research Centre, RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>27</day><month>12</month><year>2023</year></pub-date><volume>23</volume><issue>4</issue><fpage>422</fpage><lpage>432</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Mazitov A.A., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Мазитов А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Mazitov A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/2112">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/2112</self-uri><abstract><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. The analysis and interpretation of hydrodynamic research data are based on theoretical models and computational algorithms. Despite the demand for this topic, numerous issues related to unsteady fluid flows in oil reservoirs still require solutions. Therefore, mathematical setting of problems related to the account of unsteady fluid flow, the development of effective numerical methods and algorithms, their solution using modern web technologies are pressing. This study is aimed at developing a web application for mathematical modeling of the process of fluid filtration in single- porosity reservoirs when conducting a hydrodynamic study at a production well.</p></sec><sec><title>Materials and Methods</title><p>Materials and Methods. To solve the problem, the methods of continuum mechanics and computational mathematics were applied. A model of oil flow in a single-porosity reservoir was presented. Python and JavaScript programming languages were used in the development of the application. The calculation results were stored in a relational database implemented using PostgreSQL tools.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. A new web application has been developed for modeling the oil filtration process in single- porosity reservoirs. It is applicable for studying fluid dynamic processes and can be used to predict flowrates, production and calculation of optimal well operation modes.</p><p>Discussion and Conclusion. The developed web application provides for building pressure and temperature fields in the reservoir near a flowing and shut-in production well and at various distances from it. This information makes it possible to urgently assess the duration of hydrodynamic studies, as well as to regulate the operation of wells. The application can be deployed in an existing network infrastructure and use all the functionality by connecting to a remote server. It is optimized for use on various platforms and has broad prospects for further development.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><sec><title>Введение</title><p>Введение. Основу для анализа и интерпретации данных гидродинамических исследований составляют теоретические модели и вычислительные алгоритмы. Но, несмотря на востребованность данной тематики, многие вопросы, связанные с нестационарными течениями жидкостей в нефтяных пластах, все еще требуют решений. Поэтому математические постановки задач, связанных с учетом нестационарного течения жидкости, разработка эффективных численных методов и алгоритмов, их решение с применением современных web-технологий являются актуальными. Цель данной работы — разработка web-приложения для математического моделирования процесса фильтрации жидкости в однопоровых коллекторах при проведении гидродинамического исследования на добывающей скважине.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Для решения поставленной задачи применены методы механики сплошной среды и вычислительной математики. Представлена модель течения нефти в однопоровом коллекторе. При разработке приложения использованы языки программирования Python и JavaScript. Результаты расчетов хранятся в реляционной базе данных, реализованной средствами PostgreSQL.</p></sec><sec><title>Результаты исследования</title><p>Результаты исследования. Разработано новое web-приложение для моделирования процесса фильтрации нефти в однопоровых коллекторах, которое применимо для изучения флюидодинамических процессов и может быть использовано для прогноза дебитов, добычи и расчета оптимальных режимов работы скважин.</p></sec><sec><title>Обсуждение и заключение</title><p>Обсуждение и заключение. Разработанное web-приложение позволяет строить поля давления и температуры в пласте около работающей и остановленной добывающей скважины и на различных расстояниях от нее. Данная информация дает возможность оперативно оценивать длительность гидродинамических исследований, а также регулировать работу скважин. Приложение может быть развернуто в существующей сетевой инфраструктуре, пользоваться всем функционалом, подключаясь к удаленному серверу. Оно оптимизировано для использования на различных платформах и имеет широкие перспективы дальнейшего развития.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>web-приложение</kwd><kwd>математическая модель</kwd><kwd>гидродинамические исследования</kwd><kwd>база данных</kwd><kwd>давление</kwd><kwd>температура</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>web application</kwd><kwd>mathematical model</kwd><kwd>hydrodynamic studies</kwd><kwd>database</kwd><kwd>pressure</kwd><kwd>temperature</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант № 20–37–90080 «Математическое моделирование нестационарного течения многофазного потока в пористой среде».</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The research was supported by the Russian Foundation for Basic Research, grant No. 20–37–90080 “Mathematical Modeling of Unsteady Multiphase Flow of in Porous Environment”.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hussein A. Essentials of Flow Assurance Solids in Oil and Gas Operations: Understanding Fundamentals, Characterization, Prediction, Environmental Safety, and Management, 1st ed. Houston, TX: Gulf Professional Publishing; 2022. 1122 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hussein A. Essentials of Flow Assurance Solids in Oil and Gas Operations: Understanding Fundamentals, Characterization, Prediction, Environmental Safety, and Management, 1st ed. Houston, TX: Gulf Professional Publishing; 2022. 1122 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Камартдинов М.Р., Кулагина Т.Е., Мангазеев П.В., Панков М.В. Гидродинамические исследования скважин. Москва: ЮКОС; 2003. 810 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kamartdinov MR, Kulagina TE, Mangazeev PV, Pankov MV. Hydrodynamic Studies of Wells. Moscow: YUKOS; 2003. 810 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bobreneva Yu.O., Mazitov A.A., Gubaydullin I.M. Researching the Mechanisms of Fluid Flow in the Fracture-Porous Reservoir Based on Mathematical Modeling. Computational Mathematics and Information Technologies. 2018;2(2):133–143.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobreneva YuO, Mazitov AA, Gubaydullin IM. Researching the Mechanisms of Fluid Flow in the Fracture-Porous Reservoir Based on Mathematical Modeling. Computational Mathematics and Information Technologies. 2018;2(2):133–143.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bobreneva Yu.O, Mazitov A.A., Gubaydullin I.M. Mathematical Modelling of Fluid Flow Processes in the Fracture-Porous Reservoir. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1096:012187. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1096/1/012187</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobreneva YuO, Mazitov AA, Gubaydullin IM. Mathematical Modelling of Fluid Flow Processes in the Fracture-Porous Reservoir. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1096:012187. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1096/1/012187</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лисаков С.А., Сыпин Е.В., Зырянова М.Н., Павлов А.Н., Галенко Ю.А. Моделирование процесса нестационарного горения метано-воздушной смеси в угольных шахтах. Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2018;(1):40–52. URL: https://tesis.com.ru/infocenter/downloads/flowvision/fv_bti-secna.pdf (дата обращения: 18.09.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lisakov SA, Sypin EV, Zyryanova MN, Pavlov AN, Galenko YuA. Modeling the Process of Unsteady Combustion of a Methane-Air Mixture in Coal Mines. Industrial Safety. 2018;(1):40–53. URL: https://tesis.com.ru/infocenter/downloads/flowvision/fv_bti-secna.pdf (accessed: 18.09.2023). (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жлуктов С.В., Аксенов А.А., Харченко С.А., Москалев И.В., Сушко Г.Б., Шишаева А.С. Моделирование отрывных течений в программном комплексе FlowVision-HPC. Вычислительные методы и программирование. 2010;11(3):234–245. URL: https://num-meth.ru/index.php/journal/article/view/395/402 (дата обращения: 18.09.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhluktov SV, Aksenov AA, Kharchenko SA, Moskalev IV, Sushko GB, Shishaeva AS. Modeling of Separated Flows in CFD Software FlowVision-HPC. Numerical Methods and Programming. 2010;11(1):234–245. URL: https://num-meth.ru/index.php/journal/article/view/395/402 (accessed: 18.09.2023). (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коновалов Д.А., Шматов Д.П., Дроздов И.Г., Дахин С.В. Моделирование нестационарного теплообмена в пористых элементах систем тепловой защиты с использованием программного комплекса FlowVision. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011;7(4):143–147. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-nestatsionarnogo-teploobmena-v-poristyh-elementah-sistem-teplovoy-zaschity-s-ispolzovaniem-programmnogo-kompleksa/viewer (дата обращения: 18.09.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Konovalov DA, Shmatov DP, Drozdov IG, Dahin SV. Simulation of Heat and Mass Transfer in Porous Elements of Thermal Protection Systems Using Software FlowVision. Bulletin of Voronezh State Technical University. 2011;7(4):143–147.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мазитов А.А., Бобренёва Ю.О., Губайдуллин И.М., Повещенко Ю.А. Математическое моделирование многофазного потока в однопоровом коллекторе. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2022;62:1–14. https://doi.org/10.20948/prepr-2022-62</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mazitov AA, Bobreneva YuO, Gubaydullin IM, Poveshchenko YuA. Mathematical Modeling of a Multiphase Flow in a Single-Pore Reservoir. Preprints of the Keldysh Institute of Applied Mathematics. 2022;62:1–14. https://doi.org/10.20948/prepr-2022-62</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федоров А.А., Быков А.Н. Метод двухуровневого распараллеливания прогонки для решения систем алгебраических трехточечных уравнений на гибридных ЭВМ с многоядерными сопроцессорами. В: Труды международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии». Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ; 2016. С. 334–346. URL: https://ceur-ws.org/Vol-1576/009.pdf (дата обращения: 18.09.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fedorov AA, Bykov AN. The Method of Two-Level Parallelization for Solving Tridiagonal Systems on Hybrid Computers with Multicore Coprocessors. In: Proc. Int. Sci. Conf. Parallel Computational Technologies. Chelyabinsk: SUSU Publishing Center; 2016. P. 334–346.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Быков А.Н., Ерофеев А.М., Сизов Е.А. Федоров А.А. Метод распараллеливания прогонки на гибридных ЭВМ. Вычислительные методы и программирование. 2013;14(2):43–47. URL: https://num-meth.ru/index.php/journal/article/view/732 (дата обращения: 18.09.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bykov AN, Erofeev AM, Sizov EA, Fedorov AA. A Parallel Sweep Method for Hybrid Supercomputers. Numerical Methods and Programming. 2013;14(2):43–47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bobreneva Yu.O., Rahimly P.I., Poveshchenko Yu.A., Podryga V.O., Enikeeva L.V. On One Method of Numerical Modeling of Piezoconductive Processes of a Two-Phase Fluid System in a Fractured-Porous Reservoir. Journal of Physics: Conference Series. 2021;2131:022001. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2131/2/022001</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobreneva YuO, Rahimly PI, Poveshchenko YuA, Podryga VO, Enikeeva LV. On One Method of Numerical Modeling of Piezoconductive Processes of a Two-Phase Fluid System in a Fractured-Porous Reservoir. Journal of Physics: Conference Series. 2021;2131:022001. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2131/2/022001</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бобренёва Ю.О., Мазитов А.А., Губайдуллин И.М. Математическое моделирование процесса массопереноса в коллекторе трещиновато-порового типа. В: Труды V международной конференции и молодёжной школы «Информационные технологии и нанотехнологии». Самара: Новая техника; 2018. С. 1775–1780. URL: http://repo.ssau.ru/handle/Informacionnye-tehnologii-i-nanotehnologii/Matematicheskoe-modelirovanie-processa-massoperenosa-v-kollektore-treshinovatoporovogo-tipa-69518 (дата обращения: 18.09.2023).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobreneva YuO, Mazitov AA, Gubaydullin IM. Mathematical Modeling of Fluid Flow Processes in the Fractured-Porous Reservoir. In: Proc. V Int. Conf. and the Youth School “Information Technologies and Nanotechnologies”. Samara: Novaya tekhnika; 2018. P. 1775–1780. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Губайдуллин И.М., Коледина К.Ф., Сафин Р.Р. Автоматизированная система структурной и параметрической идентификации кинетических моделей химических реакций с участием металлоорганических соединений на основе базы данных кинетических исследований. Системы управления и информационные технологии. 2014;4(58):10–16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gubaydullin IM, Koledina KF, Safin RR. Automated System for Structural and Parametric Identification of Kinetic Models of Chemical Reactions Involving Organometallic Compounds Based on the Kinetic Research Database. Control Systems and Information Technologies. 2014;58(4):10–16. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Губайдуллин И.М., Коледина К.Ф., Спивак С.И. Структурная и параметрическая идентификация кинетических моделей химических реакций с участием металлоорганических соединений на основе информационно-вычислительной аналитической системы. Химическая промышленность сегодня. 2014;(11):18–27.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gubaydullin IM, Koledina KF, Spivak SI. Structural and Parametric Identification of Kinetic Models of Chemical Reactions Involving Organometallic Compounds Based on an Information and Computational Analytical System.  Chemical Industry Developments. 2014;11:18–27. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Grinberg M. Flask Web Development, 2nd ed. Sebastopol, CA: O'Reilly Media, Inc.; 2018. 312 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Grinberg M. Flask Web Development, 2nd ed. Sebastopol, CA: O'Reilly Media, Inc.; 2018. 312 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Au-Yeung J. Vue.js 3 By Example: Blueprints to Learn Vue Web Development, Full-Stack Development, and Cross-Platform Development Quickly. Birmingham, UK: Packt Publishing; 2021. 320 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Au-Yeung J. Vue.js 3 By Example: Blueprints to Learn Vue Web Development, Full-Stack Development, and Cross-Platform Development Quickly. Birmingham, UK: Packt Publishing; 2021. 320 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Riggs S., Ciolli G. PostgreSQL 14 Administration Cookbook. Birmingham, UK: Packt Publishing; 2022. 608 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Riggs S, Ciolli G. PostgreSQL 14 Administration Cookbook. Birmingham, UK: Packt Publishing; 2022. 608 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">DeBarros A. Practical SQL, 2nd Edition: A Beginner's Guide to Storytelling with Data. San Francisco, CA: No Starch Press; 2022. 464 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">DeBarros A. Practical SQL, 2nd Edition: A Beginner's Guide to Storytelling with Data. San Francisco, CA: No Starch Press; 2022. 464 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
