CN102124184A - 从覆盖水合物的储层开采气态烃 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于从地下地层采出气体的方法，所述地下地层具有位于所述地下地层内的水合物沉积层和位于水合物沉积层下方的气藏，所述方法包括以下步骤：将水合物形成流体注入到气藏的与水合物沉积层相邻的上区域中；和从气藏的下区域开采气态烃。
Description
技术领域
这里公开的实施例总体涉及对气态烃的开采。具体地，这里公开的实施例涉及从覆盖水合物的气藏开采气态烃。
背景技术
从地下油汽储层开采气体是很好的惯例。天然气(主要为甲烷)开采多半已经通过将井钻进到深储层中而获得，在所述储层中，通常与凝析气(condensate)相关联的天然气、原油、和水可以圈闭在盖层的地层的下面。井被下套管，所述套管对周围地层进行固井以提供稳定的井眼。然后在储层水平处对套管进行射孔以允许气体和储层流体流入到套管中，然后通过套管内的管道流动到地面。
在通过射孔孔眼(perforation)进入套管之后，气体通过阀进入油管柱(一个或多个)，并进入管道，其中在所述油管柱中，气体流动到地面。下套管井方法有助于控制气体从高压储层的流动并且最适合用于从多孔岩石或砂地层物质进行开采。如果储层具有充分的整体性，则可以不需要利用套管对生产层进行稳定，并且可以通过各种类型的裸眼完井开始开采。
气体水合物是笼合物(包合物)，在所述笼合物中，小烃分子(以及CO2、H2S、和N2)被圈闭在由水分子构成的晶格(lattice)中。冰水颗粒形成圈闭甲烷、或其它粒子的膨胀晶体结构。气体水合物在非极性溶质(通常为诸如甲烷的轻烃气体)的情况下由于水重新定向的趋势而放热性地形成以通常通过范德华相互作用力而稳定所述晶格，同时保持水分子之间的氢键。除了低分子量烃之外，被称作为一些其它化合物的四氢呋喃、p-二恶烷、CO2、H2S能够占据水分子的笼合物晶格中的内部位置并稳定整体结构，使得其不会分解，直到压力或温度发生相对显著的增加或减小，或温度和压力同时发生相对显著的增加和减小。
甲烷水合物在高压和比水的冰点高得多的温度下形成。甲烷水合物可以在压力和温度的大范围内是稳定的。甲烷水合物在陆上极地地区中和大于近似1,500英尺(500米)的水深的海底下的温度和压力的组合下是稳定的。温度或压力的变化使甲烷水合物熔化并释放天然气。甲烷气体还可以圈闭在含水合物层的下面，尽管所述甲烷气体在深地下储层中被圈闭在盖层地层下面。
在钻井期间遇到的气体水合物是用于开发和开采的烃的潜在源。因此，用于从甲烷水合物的原生矿床进行天然气的商业性开采的可行方法的发展已经是广泛研究的课题。这种技术可以包括减压、热注入、和阻聚剂注入。然而，水合物的分解可以使围岩产生不稳定性，所述围岩通常是沉积物和水合物的胶结性差的混合物或淀积物和被称作为“永冻层”的冰的胶结性差的混合物。
除了圈闭在气体水合物层中的甲烷之外，产油储层通常可以位于水合物层的下面。当从位于水合物沉积层的下方的储层开采烃时，尤其必须要注意是非故意的但是不可避免的压力的降低，所述压力的降低可以使水合物分解，从而减弱圈闭层，并产生使井眼以及储层不稳定的风险。
因此，持续需要开发一种用于从覆盖水合物储层采出烃的开采技术。
发明内容
在一方面中，这里公开的实施例涉及一种用于从地下地层采出气体的方法，所述地下地层具有位于所述地下地层内的水合物沉积层和位于所述水合物沉积层下方的气藏，所述方法包括以下步骤：将水合物形成流体注入到所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域中；和从所述气藏的下区域开采气态烃。
在另一方面中，这里公开的实施例涉及一种用于从地下地层采出气体的方法，所述地下地层具有位于所述地下地层内的水合物沉积层和位于所述水合物沉积层下方的气藏，所述方法包括以下步骤：通过穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的井眼从所述气藏开采气态烃；通过所述井眼将水合物形成流体注入到所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域中；中止所述注入步骤；以及通过所述井眼从所述气藏的下区域开采气态烃。
在本发明的又一个方面中，这里公开的实施例涉及一种用于从地下地层采出气体的方法，所述地下地层具有位于所述地下地层内的水合物沉积层和位于所述水合物沉积层下方的气藏，所述方法包括以下步骤：通过穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第一井眼从所述气藏开采气态烃；通过第二井眼将水合物形成流体注入到所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域中；以及通过所述第一井眼从所述气藏的下区域开采气态烃。
本发明的其它方面和优点将从以下说明和所附权利要求变得清楚可见。
附图说明
图1显示根据本公开的单井实施例；以及
图2显示根据本公开的双井实施例。
具体实施方式
一方面，这里公开的实施例涉及气态烃的开采。更具体地，这里公开的实施例涉及钻井、完井和从覆盖水合物的气藏对气态烃的开采。如这里所使用的，术语“气态烃”通常涉及在井下条件中发现的气相的烃。例如，本领域的技术人员将认识到在地面条件下，甲烷、乙烷、丙烷和丁烷全都是气体，但在一些井下环境中的高温和高压下，戊烷和己烷也可以为气相，并因此包括在从储层开采的气态烃中。此外，术语“气藏”包括在里面圈闭气态烃的任何储层。因此，根据本公开的气藏还可以包括里面可以圈闭气态烃的凝析气藏或油藏。
烃开采方法通常可以分为两种类型：驱动方法和周期性方法(在本领域中也被称作为蒸汽吞吐huff-n-puff)。在驱动开采方法中，流体的注入和开采分开并发生在不同的井中，而在周期性开采方法中，注入和开采通过同一井发生。
因此，烃采集单元可以包括两个基本结构，这取决于正在使用驱动开采方法还是周期性开采方法。对于周期性开采，所述结构通常包括单井，所述单井延伸通过水合物沉积层并延伸到位于水合物沉积层下面的气藏、凝析气藏、和/或油藏中，在至少两个区域中对所述单个井进行完井：在储层的“气帽”区的下部中用于从其开采气态烃的“下完井区”、和在气藏的上部中，优选地刚刚在水合物帽的下方且在储层的“气帽”区的用于从其开采气态烃所述下部的上方的“上完井区”。如果储层已经被分离成在充凝析气层或充油层上方的上充气层(“气帽”)，则下完井区可以在充冲凝析气层或充油层上方或在所述充冲凝析气层或充油层内且在大多数或所有充气层下方。如果储层已经被分离成在冲水层上方的上充气层，则下完井区应该在气-水接触且气体较少的层的上方。
在所述单井中的两个完井区应该机械分离，使得在“吞(huff)”周期期间，当将二氧化碳(CO2)或其它气体水合物形成流体(气体或液体)正在注入到储层的上部时，没有CO2或类似的流体能够流入到下完井区中。同样地，在“吐(puff)”周期期间，当正在通过下完井区采出气体时，气体肯定不会从上完井区流动。这些机械分离技术对本领域的技术人员是公知的。
可选地，对于驱动开采来说，所述结构通常包括两口井，所述两口井延伸通过水合物沉积层并延伸到位于水合物沉积层下方的气藏、凝析气藏、和/或油藏，且第一井(并因此比第二井钻得更深)在气藏的下部中被完井，用于从所述第一井开采气态烃，而第二井在气藏的与水合物沉积相邻的上部中进行完井，用于将注入流体注入到所述第二井中以驱替采出液。
对于驱动开采，所述结构通常包括两口井，所述两口井延伸通过水合物沉积层并延伸到位于所述水合物沉积层下方的气藏中，且第一井(并因此比第二井钻得更深)在气藏的下部中被完井，用于从所述第一井开采气态烃，而第二井在气藏的与水合物沉积相邻的上部中进行完井，用于将注入流体注入到所述第二井中。
参照图1，示出了在周期性开采方法中使用的单井实施例。如图1所示，单个井眼10(通常通过套管完井，但是可以可选地为裸眼完井)用于从该单个井开采烃，以及将二氧化碳注入在所述井眼中。井眼10延伸通过水合物沉积层12并延伸到位于水合物沉积层12下方的气藏14中。水合物沉积层可以被永冻层或被深冷水(例如，在Beaufort海的较深部)或被永冻层和冷水覆盖。井眼10包括位于气藏14的上区域中与水合物沉积层12相邻的射孔孔眼13(perforations)(和任意其它完井设备)、以及位于储层14的下区域中的射孔孔眼15(和任何其它完井技术/设备)。井眼10可以配备有诸如“瓣阀”的机械装置11或其它传统的机械装置，以隔离注入流体与采出液。本领域的技术人员将认识到可以使用以下钻井的完井、本领域所公知的任意完井技术或设备，并且本领域的技术人员将认识到将根据对给定地层类型中的注入井或生产井的传统考虑来选择这种技术和/或设备。
可以控制将二氧化碳或诸如H2S的类似水合物形成流体(气体或液体)注入到井眼10中，使得与位于储层14的下区域中的射孔孔眼15(术语上被称作为“下完井区”)(储层14中的气体可以通过所述射孔孔眼被开采)相比，水合物形成液体通过射孔孔眼13(术语上被称作为“上完井区”)进入储层14。
二氧化碳或其它类似的水合物形成流体的注入可以有利用于保持水合物层12或甚至增加水合物层12，并因此减小储层14的漏失风险。通常，这种气藏的减压还可能导致水合物层的水合物分解的吸热反应(当给定温度下的压力下降到水合物形成的平衡压力以下的值)。通过持续开采，减压将导致水合物继续分解，从而使水合物层变薄到使得在水合物层下面的气体能够通过薄层逃逸从而逃逸到地面的风险增加，从而附带有储层的随后漏失。
然而，根据这里所述的方法，将二氧化碳或其它水合物形成流体注入到储层14与水合物沉积12相邻的上区域中可以改变在井下发生的传统的反应。具体地，二氧化碳的注入可以与在以下放热反应中遇到的水合物进行反应：
CH4(水合物)+CO2(气体)→CO2(水合物)+CH4(气体)+ΔH1，
藉此，新形成的二氧化碳水合物将代替分解的甲烷水合物。因此，代替使水合物层变薄的开采，与二氧化碳联合的开采可以相反保持水合物层或甚至使水合物层增长，同时还可采出先前圈闭在该层内的甲烷。另外，所述注入还可以用于对气藏进行再增压，使得储层的枯竭不会具有如以上在传统的方法中所述的如此严峻的后果。一旦储层中的压力在随后的给定注入步骤中稳定，则可以从储层的下区域采出气体(由于注入气体位于储层的上区域中甚至被圈闭在水合物中，因此几乎没有或没有二氧化碳污染)，并且可以重复整个过程。
以下参照图2，示出了在驱动开采过程中使用双井实施例。如图2所示，第一井眼20(任选地被下套管)用于将二氧化碳注入在该井眼中，而第二井眼30(也任选地被下套管)用于从该井眼开采气态烃。井眼20延伸通过水合物沉积层22并延伸到位于水合物沉积层22下方(即，比所述水合物沉积层深)的气藏24中。井眼20包括射孔孔眼23(术语上被称为“上完井区”)(和任意其它完井技术/设备)，其中射孔孔眼23位于气藏24的与水合物沉积22相邻的上区域中，而井眼30包括射孔孔眼25(术语上被称为“下完井区”)(和任意其它完井技术/设备)，其中射孔孔眼25位于气藏24的下区域中。通过使用双井系统，可以与从储层24的下区域开采气态烃大致相同的时间通过井眼20将二氧化碳进入到储层24的上区域中。
类似于相对于单井实施例所述，将二氧化碳注入到储层24的与水合物沉积层22相邻的上部可以允许二氧化碳与甲烷水合物反应以形成稳定的二氧化碳水合物，从而允许保持水合物层层22或甚至使所述水合物层增长。此外，这种甲烷的驱替还可以由于从水合物释放的甲烷的量而增加开采水平以及对储层进行再增压。
另外，虽然此过程被描述为注入和开采在大致相同的时间发生，但是本领域的技术人员将认识到根据需要可以延缓或停止注入和/或开采以保持期望的储层或开采条件。此外，本领域的技术人员将认识到当这里所述的实施例具有用于开采或注入的单组井时，本公开不局限于此。因此，根据储层，本领域的技术人员将认识到可以使用任意数量的注入井、生产井、和/或在其内具有多个完井区的单个周期性开采井。
虽然以上说明中的一些描述二氧化碳作为注入流体时，但是其它水合物形成流体也可以用于上述实施例中的任一种。例如，除了CO2、四氢呋喃、p-二恶烷、H2S之外，非甲烷低分子量烃也能够进行类似于如下所述的发热取代反应：
CH4(水合物)+H2S(气体)→H2S(水合物)+CH4(气体)+ΔH2，以及
CH4(水合物)+异丁烷(气体)→异丁烷(水合物)+CH4(气体)+ΔH3。
然而，CO2和H2S是可获得的最普通的用于注入的低价值商品。CO2的优点在于其可以从地面附近从沼气发电过程回收，并且仅需要将电力输出到市场。然而，本发明不局限于此。相反，可以使用以放热的方式进行反应以形成水合物的任何这种水合物形成流体。
有利地，本公开的实施例为以下所述中的至少一个。通过使用这里所述的方法，可以通过产生新水合物(二氧化碳水合物)地层而保持覆盖水合物的气藏的稳定性。可以保持水合物层的这种稳定性，而不管甲烷是否从甲烷水合物的分解而释放。因此，除了开采另外的烃之外，与其中减压可能会导致水合物变薄并最终导致储层的范围的损失的传统开采相比，气藏本身可以在从所述气藏开采气态烃期间降低漏失风险。另外，注入到储层中的二氧化碳可以将从甲烷的转化物开采的二氧化碳隔离(sequester)成可使用形式的能量或产物。因此，对于注入过程生成的二氧化碳可以重复利用，从而从各种废液增加所述二氧化碳，并减小生成的二氧化碳的量或释放到空气中的二氧化碳的量。
虽然已经相对于有限的实施例说明了本发明，但是得益于本公开的本领域的技术人员将认识到可以设计不背离如这里所公开的本发明的保护范围的其它实施例。因此，本发明的保护范围应该仅仅由所附权利要求限制。
Claims (22)
1.一种用于从地下地层采出气体的方法，所述地下地层具有位于所述地下地层内的水合物沉积层和位于所述水合物沉积层下方的气藏，所述方法包括以下步骤：
将水合物形成流体注入到所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域中；和
从所述气藏的下区域开采气态烃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注入步骤和所述开采步骤发生在至少两个不同的井眼中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述注入步骤和所述开采步骤同时发生。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注入步骤和所述开采步骤发生在同一井眼中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述注入步骤和所述开采步骤依次发生。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注入水合物形成流体与所述水合物沉积反应以使圈闭在所述水合物沉积层中的烃与所述注入水合物形成流体进行交换。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
将至少一个井眼钻通所述水合物沉积层，并使所述至少一个井眼延伸到所述气藏中；和
在所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域和所述气藏的下区域中对所述至少一个井眼进行完井。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第一井眼在所述气藏的上区域和所述气藏的下区域中被完井。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第一井眼至少在所述气藏的下区域中被完井，并且其中，至少穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第二井眼在所述气藏的上区域中被完井。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述水合物形成流体包括二氧化碳。
11.一种用于从地下地层采出气体的方法，所述地下地层具有位于所述地下地层内的水合物沉积层和位于所述水合物沉积层下方的气藏，所述方法包括以下步骤：
通过穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的井眼从所述气藏开采气态烃；
通过所述井眼将水合物形成流体注入到所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域中；
中止所述通过所述井眼将水合物形成流体注入到所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域中；以及
通过所述井眼从所述气藏的下区域开采气态烃。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述注入步骤和所述开采步骤依次发生。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述注入水合物形成流体与所述水合物沉积层反应以使圈闭在所述水合物沉积层中的烃与所述注入水合物形成流体进行交换。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
将至少一个井眼钻通所述水合物沉积层，并使所述至少一个井眼延伸到所述气藏中；和
在所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域和所述气藏的下区域中对所述至少一个井眼进行完井。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第一井眼在所述气藏的上区域和所述气藏的下区域中被完井。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述水合物形成流体包括二氧化碳。
17.一种用于从地下地层采出气体的方法，所述地下地层具有位于所述地下地层内的水合物沉积层和位于所述水合物沉积层下方的气藏，所述方法包括以下步骤：
通过穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第一井眼从所述气藏开采气态烃；
通过第二井眼将水合物形成流体注入到所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域中；以及
通过所述第一井眼从所述气藏的下区域开采气态烃。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述水合物形成流体包括二氧化碳。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述注入步骤和所述开采步骤同时发生。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述注入水合物形成流体与所述水合物沉积层反应以使圈闭在所述水合物沉积层中的烃与所述注入水合物形成流体进行交换。
21.根据权利要求17所述的方法，还包括以下步骤：
将至少一个井眼钻通所述水合物沉积层，并使所述至少一个井眼延伸到所述气藏中；和
在所述气藏的与所述水合物沉积层相邻的上区域和所述气藏的下区域中对所述至少一个井眼进行完井。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第一井眼至少在所述气藏的下区域中被完井，并且其中，至少穿过所述水合物沉积层并延伸到所述气藏中的第二井眼在所述气藏的上区域中被完井。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102530273A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | 来自风化层的气体和液体回收 |
| CN105089584A (zh) * | 2014-05-14 | 2015-11-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 油水井交替耦合注采提高封闭小断块油藏采收率的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010043720A1 (de) | 2010-11-10 | 2012-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | System und Verfahren zum Extrahieren eines Gases aus einem Gas-Hydrat-Vorkommen |
| US8910712B2 (en) * | 2011-10-31 | 2014-12-16 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for converting class II hydrate reservoirs |
| AU2012381107B2 (en) | 2012-05-30 | 2015-09-10 | Landmark Graphics Corporation | Oil or gas production using computer simulation of oil or gas fields and production facilities |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042029A (en) * | 1975-04-25 | 1977-08-16 | Shell Oil Company | Carbon-dioxide-assisted production from extensively fractured reservoirs |
| US4628999A (en) * | 1983-12-21 | 1986-12-16 | Laszlo Kiss | Process employing CO2 /CH gas mixtures for secondary exploitation of oil reservoirs |
| US20040200618A1 (en) * | 2002-12-04 | 2004-10-14 | Piekenbrock Eugene J. | Method of sequestering carbon dioxide while producing natural gas |
| US20050121200A1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-09 | Alwarappa Sivaraman | Process to sequester CO2 in natural gas hydrate fields and simultaneously recover methane |
| US20060060356A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-23 | Arne Graue | Production of free gas by gas hydrate conversion |
| CN101135240A (zh) * | 2007-09-04 | 2008-03-05 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 波动驱替气藏开采法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4007787A (en) * | 1975-08-18 | 1977-02-15 | Phillips Petroleum Company | Gas recovery from hydrate reservoirs |
| US5261490A (en) * | 1991-03-18 | 1993-11-16 | Nkk Corporation | Method for dumping and disposing of carbon dioxide gas and apparatus therefor |
| US5413177A (en) * | 1993-09-22 | 1995-05-09 | Texaco Inc. | Method of decreasing gas/oil ratio during cyclic huff-n-puff practice |
| GB0123409D0 (en) * | 2001-09-28 | 2001-11-21 | Atkinson Stephen | Method for the recovery of hydrocarbons from hydrates |
| US20030178195A1 (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-25 | Agee Mark A. | Method and system for recovery and conversion of subsurface gas hydrates |
| US6973968B2 (en) * | 2003-07-22 | 2005-12-13 | Precision Combustion, Inc. | Method of natural gas production |
| US7198107B2 (en) * | 2004-05-14 | 2007-04-03 | James Q. Maguire | In-situ method of producing oil shale and gas (methane) hydrates, on-shore and off-shore |
| US7165621B2 (en) * | 2004-08-10 | 2007-01-23 | Schlumberger Technology Corp. | Method for exploitation of gas hydrates |
| WO2007023943A1 (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-01 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | ガスハイドレートの生成方法、置換方法及び採掘方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4042029A (en) * | 1975-04-25 | 1977-08-16 | Shell Oil Company | Carbon-dioxide-assisted production from extensively fractured reservoirs |
| US4628999A (en) * | 1983-12-21 | 1986-12-16 | Laszlo Kiss | Process employing CO2 /CH gas mixtures for secondary exploitation of oil reservoirs |
| US20040200618A1 (en) * | 2002-12-04 | 2004-10-14 | Piekenbrock Eugene J. | Method of sequestering carbon dioxide while producing natural gas |
| US20050121200A1 (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-09 | Alwarappa Sivaraman | Process to sequester CO2 in natural gas hydrate fields and simultaneously recover methane |
| US20060060356A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-23 | Arne Graue | Production of free gas by gas hydrate conversion |
| CN101135240A (zh) * | 2007-09-04 | 2008-03-05 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 波动驱替气藏开采法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102530273A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | 来自风化层的气体和液体回收 |
| CN105089584A (zh) * | 2014-05-14 | 2015-11-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 油水井交替耦合注采提高封闭小断块油藏采收率的方法 |
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