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    2019年, 第40卷, 第3期 刊出日期:2019-06-01 上一期    下一期
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    论文
    陆相咸化湖混合沉积致密储集层致密化机理——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例
    马克1,刘钰铭1,侯加根1,黄素2,闫林3,陈福利3,杨雯泽1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190301
    摘要 ( 151 )   PDF(300KB) ( 77 )  
    准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组是中国陆相非常规油气勘探的重要目标,为精细描述和预测陆相致密储集层致密化进程差异、明确甜点体发育模式,以吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储集层为例,利用铸体薄片、扫描电镜、物性测试、碳氧稳定同位素测试和包裹体均一温度测试等实验方法,分析了芦草沟组封闭型成岩系统内部成岩作用的相互影响,揭示了储集层不同致密化路径,明确了甜点体储集层的发育机理。研究表明,根据成岩演化路径,芦草沟组存在4种致密化模式,分别为碳酸盐岩弱溶蚀致密、富塑性岩屑强压实致密、正常压实方解石强胶结致密和碳酸盐矿物胶结+黏土矿物胶结耦合叠加致密。相应划分出3种甜点体形成机制,分别为局部超压与早期绿泥石协同保存原生孔隙模式、第1期强溶蚀增孔和2期溶蚀叠加增孔,这3种甜点体发育模式更易形成于厚层砂质滩坝和三角洲远砂坝等陆源碎屑含量较高的优势沉积微相中。
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    陆相致密油藏差异化含油控制因素及分布模式
    闫林1,袁大伟1,陈福利1,高阳2,王少军1,程福成1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190302
    摘要 ( 103 )   PDF(300KB) ( 268 )  
    陆相致密油藏含油性表现出分布散、范围宽、差异大的特点,通过对比分析烃源岩、储集层和源储配置3方面差异化含油控制因素,揭示了鄂尔多斯盆地长7致密油藏、准噶尔盆地芦草沟组致密油(页岩油)藏和松辽盆地扶余油层致密油藏差异化分布规律;综合应用孔渗测试、岩心观察、测井解释、动态分析等手段,明确了陆相致密油(页岩油)藏具有岩性控制物性、物性决定含油性的总体规律,优势微相和成岩相的叠合区一般是致密油富集区,并依此建立了中国典型致密油(页岩油)藏差异化含油分布模式,指导了井位部署和水平井轨迹设计,取得了明显实效。
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    陆相湖盆页岩油富集影响因素及综合评价方法——以东营凹陷和沾化凹陷为例
    朱德顺
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190303
    摘要 ( 118 )   PDF(300KB) ( 172 )  
    2011年以来,在东营凹陷和沾化凹陷部署了一系列页岩油专探井,但页岩油产量并未达到预期效果,表明前期对东营凹陷和沾化凹陷陆相页岩油的富集规律认识不清。以东营凹陷和沾化凹陷页岩油出油井为对象,综合数理统计、系统井解剖和实验模拟方法,明确了页岩油的富集产出主要受岩相、裂缝、页岩油可动性和地层压力等因素控制。在明确主控因素的前提下,对有利于页岩油富集各项因素的边界条件进行分析,建立了适用于陆相湖盆页岩油评价的基于岩相、(微)裂缝、页岩油可动性和地层压力的单因素评价、多因素叠合的页岩油甜点综合评价方法,有效提高了页岩油的预测精度,预测了页岩油甜点的有利区。研究表明,东营凹陷和沾化凹陷具有较好的页岩油勘探潜力。
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    吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储集层裂缝特征及主控因素
    朱德宇,罗群,姜振学,杨威,刘冬冬,罗靓岭
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190304
    摘要 ( 81 )   PDF(300KB) ( 206 )  
    准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储集层分布广泛,但勘探开发效果一直不稳定,其重要原因是裂缝的发育特征和主控因素不清楚。在查明裂缝基本特征的基础上,对裂缝形成和分布的主控因素进行探讨。通过野外露头、岩心、岩石薄片、扫描电镜、成像测井、X射线衍射全岩矿物分析等,研究了裂缝与矿物脆性、岩性、有机碳含量、地层厚度、沉积微相的关系。结果表明,研究区芦草沟组裂缝的发育程度与矿物脆性和有机碳含量呈正相关,与地层厚度呈负相关;沉积微相对裂缝的影响较为复杂。综合矿物脆性、岩性、有机碳含量和地层厚度的因素,在滨湖沉积相中,白云质砂坪和砂坝微相裂缝发育;三角洲沉积相中,远砂坝和席状砂微相裂缝发育,这些沉积微相是裂缝发育的有利相带。
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    吉木萨尔凹陷芦草沟组孔隙结构定量表征
    刘一杉1,东晓虎1,闫林2,陈福利2,高艳玲1,陈掌星1,3
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190305
    摘要 ( 119 )   PDF(300KB) ( 235 )  
    吉木萨尔凹陷芦草沟组属于典型的页岩油储集层,而页岩油储集层“甜点”作为开发的主要目的层,其孔隙结构特征是储集层研究的根本。运用低温液氮吸附、高压压汞、扫描电镜和核磁共振4种实验方法,对吉木萨尔凹陷芦草沟组储集层孔隙特征进行了分析。结果表明,芦草沟组储集层孔隙类型主要为纳米孔和亚微米孔,纳米孔隙直径主要分布在10~80 nm,亚微米孔隙直径主要分布在0.1~0.3 μm. 并对4种方法进行了对比,明确解释了它们的优缺点以及侧重点。
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    准噶尔盆地南缘建功煤矿剖面齐古组河流沉积与砂体构型
    关旭同1,吴鉴2,魏凌云2,赵进雍2,冯庚1,李严1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190306
    摘要 ( 104 )   PDF(300KB) ( 57 )  
    在沉积学和构型要素分析法的指导下,对准噶尔盆地南缘建功煤矿剖面上侏罗统齐古组曲流河砂体进行了构型分析,统计了构型要素和河道砂体的规模和形态,划分了叠置类型。建功煤矿剖面主要发育7种岩石相类型,通过砂体构型分析,识别出6级层级界面,划分出4种构型要素。当可容纳空间增大量(A)与沉积物供给增加量(S)的比值(A/S)大于1时,发育孤立型砂体;随着A/S值减小至1附近时,发育桥接型和叠合型砂体;当A/S值小于1时,发育切叠型砂体。齐古组沉积期,气候炎热干旱,头屯河组沉积期宽阔的湖面下降,建功煤矿剖面发育水深约33.3 m、宽约139.2 m的砂质曲流河,河流满岸宽度约805.2 m,单一曲流带宽度约6 405.2 m. 齐古组沉积期A/S值先减小后增大,早期发育孤立型砂体和泛滥湖泊砂体;中期发育桥接型砂体、叠合型砂体和切叠型砂体;后期再次以发育孤立型砂体为主。
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    准噶尔盆地南缘托斯台沟剖面三工河组河道砂体建筑结构
    双棋1,张昌民1,赵康1,王兵2,王鑫2,董岩2
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190307
    摘要 ( 123 )   PDF(300KB) ( 75 )  
    辫状河砂体是重要的油气储集层,研究其内部结构特征对油气勘探具有重要的指导作用。通过准噶尔盆地南缘托斯台沟辫状河露头实测、岩石相分析以及建筑结构要素精细解剖,总结出6种岩石相,划分出5级层级界面,识别出稳定水流河道、高流态河道、砂坝、废弃河道充填和泛滥平原5种4级建筑结构单元,分别以St—Spx—Sp—Sr,St—St—St,St—Spx—St—Sr,St—Sr—Fl和Sr—Fl—M岩石相组合为特征,并根据各级结构单元和层级界面特征,识别出泛滥平原泥、河道间泥、砂坝内部泥和交错层理层面泥4类泥质夹层。研究表明,目的层段为典型的砂质辫状河沉积,表现为下粗上细、水体能量逐渐减弱的多期、多旋回特征;辫状河砂体中,槽状交错层理砂岩相和板状交错层理砂岩相最为稳定,是构成优势储集单元的基本要素,其中高流态河道和砂坝是有利的储集结构单元,这两类结构单元形成的河道砂体厚度大、侧向连续性好、非均质性较弱,利于油气聚集成藏,是辫状河最为有利的储集层段。
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    火山岩裂缝性油藏压裂井广义Vogel方程的时变序列分析
    王厉强1,崔英怀2,荆文波2,富永红 2,董明2,王学武1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190308
    摘要 ( 65 )   PDF(300KB) ( 93 )  
    从压裂裂缝无量纲井底压力典型图版出发,结合裂缝性油藏广义Vogel方程的研究成果,建立了裂缝性油藏压裂井不同生产天数流入动态曲线的求解方法,通过实例验证了研究结果的可靠性,并分析了不同无量纲裂缝导流能力时不同生产天数的流入动态曲线的变化规律。结果表明,无量纲裂缝导流能力高时,油井的初期产油量大,但递减幅度大,稳产难度大,选择合理的无量纲裂缝导流能力,对火山岩裂缝性油藏的高效开发有益。
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    CO2-水-岩作用对致密砂岩性质与裂缝扩展的影响
    李四海,马新仿,张士诚,邹雨时,李宁,张兆鹏,曹桐
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190309
    摘要 ( 132 )   PDF(300KB) ( 156 )  
    基于CO2水溶液浸泡致密砂岩实验和室内压裂模拟实验,研究了CO2-水-岩作用对致密砂岩性质和裂缝扩展的影响,并通过CO2水溶液浸泡试样裸眼段考察CO2在压裂过程中的化学作用。研究结果表明:CO2水溶液浸泡后,方解石和白云石含量显著降低,钾长石和斜长石被溶蚀生成高岭石;石英和黏土矿物含量升高,但伊利石和绿泥石含量降低;溶蚀孔隙数量增多,孔径变大,孔隙度和渗透率增大;抗张强度降低,且平行层理降低幅度大于垂直层理;相比于滑溜水压裂,超临界CO2压裂的破裂压力降低14.98%,形成的水力裂缝数量增多,裂缝形态更复杂;CO2水溶液浸泡裸眼段后,超临界CO2压裂的破裂压力相比于未浸泡情况降低21.61%,且水力裂缝多点起裂,裂缝复杂程度进一步提高。实验证明CO2的物理和化学特性能有效提高CO2压裂裂缝的复杂性。
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    页岩油储集层数字岩心重构及微尺度下渗流特征——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油为例
    李佳琦,陈蓓蓓,孔明炜,吕蓓,孟雪
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190310
    摘要 ( 115 )   PDF(300KB) ( 106 )  
    为深入认识页岩油储集层孔隙结构特征和渗流特性,以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储集层为研究对象,利用微CT扫描技术和聚焦离子束电镜扫描技术,构建三维数字岩心模型,获得孔喉结构参数,并基于该结构特征建立多孔介质微尺度渗流物模装置,研究流体在微通道内的低速流动规律,同时利用该物模装置测量不同压裂液的流动特性和伤害程度。研究结果表明:页岩油储集层的孔隙结构具有非均质性强、孔隙连通性差等特点,储集空间主要为纳米级孔隙,储集层的流动能力取决于微米级孔隙的数量和大小;流体在微观尺度下的低速流动为非达西流,有启动压力梯度,且随着驱动压差增加,边界流体才能不断流出;胍胶破胶液的残渣和大分子结构的凝聚物易对储集层孔隙产生堵塞,建议页岩油储集层压裂时减少胍胶的用量,提高滑溜水比例,减少储集层伤害。
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    阜康向斜煤层气开发高产关键地质要素
    葛燕燕1,李鑫1,郜琳2,焦春林3,王海超1,冯烁1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190311
    摘要 ( 75 )   PDF(300KB) ( 103 )  
    在前人划分的阜康向斜煤层气开发地质单元的基础上,结合煤层气井测井和生产数据,研究了阜康向斜煤层气井高产地质特征。结果表明,在阜康向斜已经划分的14个煤层气开发地质单元中,滞留区煤矿床层间裂隙水主要来源于上覆松散岩类孔隙潜水和同层含水层的侧向补给,在水力封闭或封堵作用下,煤层气易成藏,产量高于径流区;由于埋深对储集层垂向应力的影响,使得中部埋深滞留区渗透性好,产量高于深部滞留区;利用双侧向电阻率测井曲线判断煤层裂隙发育程度,深部轻微变形储集层渗透性较好,产量高于严重变形储集层;煤系非常规天然气的联合开发有助于煤层气井高产。
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    基于核磁共振技术的致密储集层静态渗吸规律
    巨明霜,王秀宇,余文帅,杨胜来,叶文卓,张天擎
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190312
    摘要 ( 128 )   PDF(300KB) ( 345 )  
    中国致密油资源丰富,经济价值巨大,但因其储集层渗透率低、孔隙度小,致使其开发难度大,以毛细管力作用为基础的渗吸成为这类储集层的有效开采机理。基于核磁共振技术,阐明了流体在致密岩心中的静态渗吸流动规律。利用核磁实验的T2谱和成像图,研究了岩心渗透率、岩心长度和单向渗吸3个因素对静态渗吸采出程度的影响,并观测了流体在岩心中的二维空间流动和分布。通过对比,核磁共振实验T2谱法获得的渗吸采出程度与质量法获得的渗吸采出程度具有较高的一致性,从而验证了利用核磁共振实验研究致密储集层渗吸规律的适用性,为致密油开发提供可靠的理论依据。
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    大北气田白垩系致密裂缝性储集层压力敏感特征
    易艳a,张泽楷b,崔小虎b,廉凌峰c,杨果a,张博a
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190313
    摘要 ( 83 )   PDF(300KB) ( 224 )  
    塔里木盆地库车坳陷大北气田具有储集层埋深大、岩性致密、基质孔隙不发育和裂缝发育的特征。实验研究表明,大北气田储集层具有强烈的压力敏感性,并且气层一旦产生压力敏感,会导致裂缝闭合,造成储集层物性的永久性损害,产量急剧下降。通过岩心压力敏感实验,确定了大北气田储集层产生压力敏感的静压力;在求取气藏所受构造应力场的基础上,结合地层实际压力,确定了大北气田不同构造位置气藏产生压力敏感的具体地层压力。在气田开采过程中,应在气藏压力降低到敏感值前及时采取措施,控制压力敏感的发生,以维持产量,提高采收率。
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    应用色谱指纹技术确定原油合采井单层产能贡献率——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油为例
    李二庭1,靳军1,侯读杰2,李疆3,米巨磊1,姜玉涵2
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190315
    摘要 ( 128 )   PDF(300KB) ( 240 )  
    基于色谱指纹技术的原理,通过配比实验,建立了吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点页岩油P2l2-12,P2l2-22和P2l2-32 三个单层原油色谱指纹库,采用偏最小二乘法,实现了吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点两层和三层合采页岩油中单层的产能贡献率计算和动态监测。实验结果显示,吉木萨尔凹陷芦草沟组上甜点页岩油主要以P2l2-12小层和P2l2-22小层供烃,其中,以P2l2-12+P2l2-22两层合采的吉37井和吉171井主要以P2l2-12小层供烃;以P2l2-22+P2l2-32两层合采的吉25井和吉173井主要以P2l2-22小层供烃;以P2l2-12+P2l2-22+P2l2-32三层合采的吉31井以P2l2-22小层为主力供烃层,吉174井和吉176井主要以P2l2-12小层供烃,其次为P2l2-22小层供烃。另外,通过跟踪研究发现,随着开采的进行,吉174井和吉176井合采井P2l2-12小层产能贡献率逐渐降低,P2l2-22小层成为主力供烃层。将计算结果结合各单井的储集层物性和含油饱和度进行了分析,分析结果证明了计算结果的准确性和合理性。
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    致密砂岩油藏体积压裂簇间距优化新方法
    王天驹1,陈赞2,王蕊1,吴春方3,徐鸿志1,郝志伟1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190315
    摘要 ( 0 )   PDF(300KB) ( 42 )  
    为了增大致密砂岩油藏体积压裂改造体积,需要对水平井分段压裂射孔簇间距这一关键参数进行优化。一般基于诱导应力分析进而优化簇间距的方法,存在无法与实际泵注程序有效结合的问题,也就不能有针对性的优化簇间距。基于有限元方法,借助ABAQUS软件,建立转向裂缝起裂扩展模型,以天然裂缝开启准则和临界转向簇间距为优化标准,结合实际泵注程序,综合考虑诱导应力和缝内净压力的耦合效应,形成了簇间距优化方法。研究认为,在诱导应力的作用下,存在一个可使主应力发生反转的临界转向簇间距,且随着施工排量的增加,该临界转向簇间距也越大;当簇间距取该临界值时,储集层水平主应力较为接近,主裂缝沟通天然裂缝起裂转向,最易形成复杂裂缝,这可作为优化簇间距的一个标准。现场应用表明,在依据该方法优化的簇间距下,主裂缝可沟通天然裂缝起裂转向,增大改造体积,改善致密砂岩油藏体积压裂效果。
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    一种页岩油藏多段压裂水平井试井分析方法
    陈昊枢1,廖新维1,高敬善2,陈志明1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190316
    摘要 ( 131 )   PDF(300KB) ( 334 )  
    水平井多段压裂改造技术能够极大地提高页岩油藏的采收率,因此,建立可靠的方法对准确评价多段压裂水平井压裂参数具有重要意义。针对页岩油藏多段压裂水平井,根据实际试井测试资料压力差导数曲线形态,建立了一种同时考虑主裂缝和次裂缝网的体积压裂改造试井模型,分析了模型的井底压力差和压力差导数理论特征曲线。结果表明:多段压裂水平井井底压力差及其导数特征曲线主要由6个阶段组成:井筒储集效应阶段、表皮效应阶段、主裂缝和次裂缝网双线性流阶段、次裂缝网线性流阶段、压裂改造区窜流阶段和拟稳定流阶段。参数敏感性分析发现:次裂缝网体积比越大,压力差导数曲线下凹程度越小;裂缝半长越长,压力差导数曲线上双线性流阶段持续时间越长、线性流阶段持续时间越短,曲线后期拟稳态流阶段整体下降。基于此模型提出了一种页岩油藏多段压裂水平井的压裂评价试井分析方法,实例分析表明,该模型能够有效拟合实际试井测试资料,并利用实际生产动态的产量和压力耦合分析验证了分析结果的正确性。该方法可以被推广到其他页岩油藏压裂参数评价中。
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    煤层气井排采参数影响因素及优化方法
    彭泽阳,李相方,孙政
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190317
    摘要 ( 141 )   PDF(300KB) ( 232 )  
    为进一步认识煤层气井排采影响因素,从煤层气储集层生产过程中可能出现的伤害出发,分析排采过程中各种伤害的机理,将伤害分为储集层应力敏感、近井地带伤害、煤粉运移和压降传递4个方面。根据最小化机理伤害的原则,针对煤层气不同生产阶段的压降速率进行理论研究和探讨,进而提出煤层气排采参数的优化方法。结果表明,在煤层气井生产初期,适当提高排采速度在不会引起严重的应力敏感效应的前提下,不仅能够有效增加排液效果,也能降低由于压裂作业对近井地带造成的伤害;而在煤层气井生产的中后期,建议采用间或增大压差的方式解放圈闭气,提高产量。对于易产煤粉储集层,在井底压力略大于临界解吸压力时,加大压差快速排水,不仅有助于已产出煤粉的排出,也能使气水两相流区域尽快出现,阻止储集层远端水的快速产出,达到抑制煤粉的目的。
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    致密储集层小型压裂压降分析方法的改进与应用
    敬季昀1,郭布民1,王杏尊1,李小刚2
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190318
    摘要 ( 106 )   PDF(300KB) ( 193 )  
    通过分析小型压裂压降曲线可以了解储集层压裂特征,获取储集层物性参数,但常用的致密储集层小型压裂压降分析方法存在G函数表达式选用不合理,天然裂缝开启条件下的储集层滤失未量化,储集层物性参数求解方法现场实效性弱等问题。为此,首先计算裂缝延伸指数并给出了合理选用G函数表达式的方法,然后对天然裂缝开启条件下的储集层滤失系数表达式进行了修正,进而提出了裂缝闭合后线性流压降分析方法以快速获取储集层物性参数。通过实例应用,验证了改进后的方法在致密储集层压裂分析中的适用性及可靠性。
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    泡沫酸化解堵技术在东河1-10H井的应用
    谭良柏1,昌伦杰1,孙玉国1,郑苗2,程春杰1,杨之照1
    2019, 40 (3):  1-1.  doi: 10.7657/XJPG20190319
    摘要 ( 99 )   PDF(300KB) ( 235 )  
    东河油田东河1-10H井东河砂岩CⅢ储集层物性差,含水率高,水平段长,压力系数低,在钻井和修井过程中存在储集层污染现象,采用常规酸化技术因酸液在储集层中分布不均匀、残酸返排不彻底等,导致油层酸化效果差。基于此,提出了泡沫酸化解堵技术,并进行了泡沫酸岩心分流实验。结果表明:泡沫酸起泡和稳泡性能良好,泡沫对水层有较强的封堵能力,对油层封堵能力较弱;高渗岩心与低渗岩心的分流量由注泡沫酸实验前的19.0倍降低到实验后的1.7倍。东河1-10H井现场应用泡沫酸化解堵技术取得明显增产效果,有效解除了东河1-10H井储集层污染,为油田水平井增产降水提供了技术支撑。
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