CN110358512A - 一种用于完井试油的压井堵漏浆及其堵漏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于完井试油的压井堵漏浆及其堵漏方法，涉及石油天然气完井测试工程技术领域，堵漏浆以常规完井压井液为基础，相对于常规完井压井液质量百分比计，加入以下组分：A、随钻堵漏剂SDL：4.5%～5.0%；B、钻井液用暂堵剂PCC：4.0%～5.0%；C、复合堵漏剂FDJ‑Ⅰ：3.0%～5.5%；D、柔性网状纤维堵漏剂AT‑FB：0.2%‑0.5%；调节堵漏浆的密度至1.85 g/cm3‑1.93g/cm3，浓度15.4%‑16.4%，正循环注入解封封隔器，进行堵漏。采用本堵漏浆，既能防止封隔器与套管间隙堵塞而导致不能顺利坐封或解封现象，又能防止射孔枪起爆冲击棒与油管间隙堵塞导致的射孔测试管柱阻卡事故。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气完井测试工程技术领域，确切地说涉及一种适用于完井试油作业的压井堵漏浆及其堵漏方法。
背景技术
土库曼斯坦斯坦阿姆河气田储层岩性多为裂缝发育的碳酸盐岩，压力系数高且分布不均、地层断裂带多且裂缝发育良好。在完井试油过程中，由于测试产量高、冲刺破坏力强，测试管柱需承担射孔、挤酸、排液、测试、试井、压井等多重任务，加之地层原因井漏发生频繁，堵漏施工难度大井控风险高，特别是经过酸化作业后井漏尤为严重。
公开号为CN109705829A，公开日为2019年5月3日的中国专利文献公开了一种承压堵漏浆及其制备方法。承压堵漏浆按质量百分比计，包括如下组分：1-4%膨润土、1-5%纤维材料、1-5%超分子聚合物、10-20%填充材料、5-20%增强剂、1-3%弹性材料、5-30%刚性材料、1-5%延迟膨胀剂，余量为水；超分子聚合物包括特殊官能团单体、丙烯酰胺单体和纤维素，其摩尔比为1-10：70-90：7-12；特殊官能团单体包括N,N-二甲氨基丙烯酸酯和长直链卤代烷烃，其摩尔比0.5-1：0.8-1.2，N,N-二甲氨基丙烯酸酯以二甲氨基团计，长直链卤代烷烃以卤代基团计。该发明能够实现漏层封堵、提高地层承压能力的目的。
以上述专利文献为代表的现有堵漏浆，虽然其配方中也用到纤维材料，但是，该纤维材料为纸纤维，主要来自废旧报纸或纸屑，不具有柔性网状纤维的穿插和缠绕功能，其在针对完井试油压井过程井漏堵漏时，仍然存在以下不足：
(1）发生较大漏速井漏时，较粗的桥塞堵漏剂颗粒极易导致井下射孔测试管柱堵塞、封隔器无法顺利解封或射孔枪遇阻卡，如土库曼Hok-21井、Aga-24井、Tag-21井的井下复杂均是此类原因导致长时间事故复杂处理；
（2）发生漏速较小井漏时，细桥塞和随钻堵漏剂堵漏成功率不高，井漏损失巨大且威胁井控安全，如土库曼斯坦Jor-21井、Hojg -22井、Aga-22井等堵漏施工。
通过堵漏方法的改进如何有效实现井漏的快速高效处理，是土库曼斯坦阿姆河右岸完井试油作业中亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种用于完井试油的压井堵漏浆，采用本堵漏浆，既能防止封隔器与套管间隙堵塞而导致不能顺利坐封或解封现象，又能防止射孔枪起爆冲击棒与油管间隙堵塞导致的射孔测试管柱阻卡事故。
同时，本发明还提供了使用该堵漏浆的堵漏方法。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种用于完井试油的压井堵漏浆，其特征在于：以常规完井压井液为基础，相对于常规完井压井液质量百分比计，加入以下组分：
A、随钻堵漏剂SDL：4.5%～5.0%；
B、钻井液用暂堵剂PCC：4.0%～5.0%；
C、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：3.0%～5.5%；
D、柔性网状纤维堵漏剂AT-FB：0.2%-0.5%；
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为12-19mm，当量直径<100um。纤维悬浮性强，分散性好，呈惰性，对钻井液或堵漏浆性能无影响。具有独特的网架结构和纤维的穿插、拉挂和缠绕功能，能够大幅度提高堵漏浆的封堵承压能力，堵漏增效作用明显。
所述的随钻堵漏剂SDL是现有技术，其执行标准参照四川恒益科技有限公司的企业标准Q/77982897-8.1—2017。
所述的钻井液用暂堵剂PCC是现有技术，其执行标准参照四川川庆石油钻采科技有限公司的企业标准Q/SYDPTC-0·1-2017。
所述的复合堵漏FDJ-Ⅰ是现有技术，其执行标准参照重庆威能钻井助剂有限公司的企业标准Q/WNZJ-004-2015。
所述的柔性网状纤维堵漏剂AT-FB是现有技术，其执行标准参照广汉恒奕石油技术开发有限责任公司的企业标准Q/915106817358660169.35-2017。
复合堵漏FDJ-Ⅱ是现有技术，其执行标准参照重庆威能钻井助剂有限公司的企业标准Q/WNZJ-004-2015。
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.3%。
所述随钻堵漏剂SDL的加量为5.0%，钻井液用暂堵剂PCC的加量为5.0%，复合堵漏剂FDJ-Ⅰ的加量为5.5%，柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.4%。
所述的堵漏浆密度为1.90g/cm3。
所述的堵漏浆浓度为15.4%-16.4%，密度为1.85g/cm3。
常规完井压井液密度为1.15g/cm3～2.15g/cm3，漏斗粘度45s～80s。
一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其特征在于：
在现场配制罐内装入常规完井压井液，相对于常规完井压井液质量百分比计，按比例加入随钻堵漏剂SDL：4.5%～5.0%、钻井液用暂堵剂PCC：4.0%～5.0%、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：3.0%～5.5%，搅拌均匀；最后加入0.2%-0.5%的柔性网状纤维堵漏剂AT-FB搅拌均匀，形成堵漏浆；
调节堵漏浆的密度至1.85 g/cm3-1.93g/cm3，浓度15.4%-16.4%，正循环注入解封封隔器，进行堵漏。
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为19mm，当量直径<100um。
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.3%。
所述随钻堵漏剂SDL的加量为5.0%，钻井液用暂堵剂PCC的加量为5.0%，复合堵漏剂FDJ-Ⅰ的加量为5.5%，柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.4%。
所述的堵漏浆密度为1.90g/cm3。
常规完井压井液密度为1.15g/cm3～2.15g/cm3，漏斗粘度45s～80s。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
1、本发明利用柔性网状纤维堵漏剂AT-FB如下特点：①具有独特的网架结构且弹性好，可伸缩变形，能够适用于不同裂缝宽度的漏失层堵漏；②形成的网状纤维承压堵漏体系配方简单，不需要加入大颗粒和长纤维材料就能够封堵较大尺寸的裂缝性漏失地层；③柔性网状纤维加入到各种承压堵漏体系中，对体系的流变性能影响不大；④加工长度19mm，当量直径<100um，具有高拉伸强度、高弹性模量、吸水性小及优异的耐酸碱和耐腐蚀性的结构特点，能够避免桥塞堵漏剂颗粒引起井下射孔测试管柱阻卡风险的独特结构特点，且在堵漏浆中加量少堵漏效果好。通过极少量0.2%～0.5%柔性网状纤维堵漏剂搭配随钻堵漏剂和细颗粒桥塞堵漏剂，大幅度提高漏失地层的承压能力，同时避免了堵漏剂引起的试油井下工具堵塞阻卡事故的发生。
2、本发明选用的网状纤维堵漏剂和随钻堵漏剂、复合堵漏剂等配合在挤入漏失地层后，能够快速形成网架结构，使堵漏剂浆体快速失水，聚集固相含量，从而增大封堵剂浆体在大孔道地层的流动阻力，提高堵漏剂浆体在漏失地层中的驻留性。纤维堵漏浆进入漏层，在漏失通道开口处形成网状结构，堵漏浆中的刚性粒子在网状结构中被包裹缠绕后，更易“堆积架桥”，漏失通道由大变小，通过各种粒径的固相颗粒共同作用，在压差下形成致密滤饼，从而完全消除井漏。
3、与钻井施工过程中堵漏环境不同，本发明选用的随钻堵漏剂和堵漏剂FDJ-Ⅰ复配后，加入极少量0.2%～0.5%柔性网状纤维堵漏剂AT-FB，极大提高了堵漏能力，采用QD-2型堵漏材料试验装置室内试验证实：①在相同堵漏基浆中加入0.3%AT-FB后，承压能力同样提高3-4MPa，并且能够最大发挥堵漏浆的封堵能力，堵塞当量孔径0.92mm～3.22mm，最大孔径2-3mm的孔隙性漏层；②提高堵塞裂缝宽度至2mm承压3MPa～4MPa；3mm缝板测试堵漏浆承压3MPa时全漏失。对于漏失速度<60m3/h的井漏，碳酸盐岩理论裂缝宽度在2mm左右；封隔器外径与套管内经间隙3.8mm；射孔枪起爆冲击棒外径与油管内径间隙4.5mm。室内试验证实本发明对于漏速<60m3/h的碳酸盐岩地层常见井漏，都能实现一次堵漏成功，并且可以最大程度地避免了较大颗粒桥塞堵漏剂堵塞试油工具引起的井下复杂。
4、本发明采用堵漏浆密度1.90g/cm3，经实施例部分实验测试，可看出本发明承压堵漏能力，对2mm裂缝型漏失，Ø4mm弹子床模拟的当量孔径0.92～3.22mm空洞型漏失，承压能力达到4MPa，实现成功堵漏。对3mm裂缝型漏失、Ø14mm弹子床模拟的当量孔径2-7mm空洞型漏失，则不能有效封堵，由于封隔器外径与套管内经间隙3.8mm；射孔枪起爆冲击棒外径与油管内径间隙4.5mm，所以本发明从承压堵漏测试上保证了不会因为堵漏剂堵塞而引起坐封解封困难，或射孔枪阻卡等现象，满足了完井试油压井堵漏的井下测试工具安全。
5、经实施例部分现场使用效果评价部分可见，本申请采用(压井液+5%SDL+5%PCC+5% FDJ-Ⅰ+0.4%AT-FB)时，调节堵漏浆浓度为15.4%-16.4%，密度为1.85g/cm3后，正循环注入本堵漏浆，可见明显堵漏成功，且一次性堵漏成功。
6、综上所述，本发明在常规压井液基础上加入随钻堵漏剂和堵漏剂FDJ-Ⅰ，然后通过加入极少量柔性纤维堵漏剂，大大提高了堵漏能力，既防止了封隔器与套管间隙堵塞而导致不能顺利坐封或解封现象，又能防止射孔枪起爆冲击棒与油管间隙堵塞导致的射孔测试管柱阻卡事故，对于常见的试油压井井漏都能实现一次堵漏成功，并且可以最大程度地避免堵漏剂堵塞试油工具引起的井下复杂。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种用于完井试油的压井堵漏浆，以常规完井压井液为基础，相对于常规完井压井液质量百分比计，加入以下组分：
A、随钻堵漏剂SDL：4.5%；
B、钻井液用暂堵剂PCC：4.0%；
C、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：3.0%；
D、柔性网状纤维堵漏剂AT-FB：0.2%；
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为19mm，当量直径<100um。
所述的随钻堵漏剂SDL是现有技术，其执行标准参照四川恒益科技有限公司的企业标准Q/77982897-8.1—2017。
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为12-19mm，当量直径<100um。纤维悬浮性强，分散性好，呈惰性，对钻井液或堵漏浆性能无影响。具有独特的网架结构和纤维的穿插、拉挂和缠绕功能，能够大幅度提高堵漏浆的封堵承压能力，堵漏增效作用明显。
所述的随钻堵漏剂SDL是现有技术，其执行标准参照四川恒益科技有限公司的企业标准Q/77982897-8.1—2017。
所述的钻井液用暂堵剂PCC是现有技术，其执行标准参照四川川庆石油钻采科技有限公司的企业标准Q/SYDPTC-0·1-2017。
所述的复合堵漏FDJ-Ⅰ是现有技术，其执行标准参照重庆威能钻井助剂有限公司的企业标准Q/WNZJ-004-2015。
所述的柔性网状纤维堵漏剂AT-FB是现有技术，其执行标准参照广汉恒奕石油技术开发有限责任公司的企业标准Q/915106817358660169.35-2017。
复合堵漏FDJ-Ⅱ是现有技术，其执行标准参照重庆威能钻井助剂有限公司的企业标准Q/WNZJ-004-2015。
实施例2
本发明公开了一种用于完井试油的压井堵漏浆，以常规完井压井液为基础，相对于常规完井压井液质量百分比计，加入以下组分：
A、随钻堵漏剂SDL：5%；
B、钻井液用暂堵剂PCC：5%；
C、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：5.5%；
D、柔性网状纤维堵漏剂AT-FB：0.5%；
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为12mm，当量直径<100um。
实施例3
本发明公开了一种用于完井试油的压井堵漏浆，以常规完井压井液为基础，相对于常规完井压井液质量百分比计，加入以下组分：
A、随钻堵漏剂SDL： 5.0%；
B、钻井液用暂堵剂PCC： 5.0%；
C、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：5%；
D、柔性网状纤维堵漏剂AT-FB：0.4%；
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为15mm，当量直径<100um。
实施例4
在上述实施例的基础上，所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.3%。
实施例5
在上述实施例的基础上，堵漏浆密度为1.90g/cm3。
实施例6
本例中，所述的堵漏浆浓度为15.4%-16.4%，密度为1.85g/cm3。其余与实施例1-3相同。
实施例7
本例中，常规完井压井液密度为1.15g/cm3～2.15g/cm3，漏斗粘度45s～80s。其余实施例可选用不同密度的、粘度的常规完井压井液。
实施例8
一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其步骤如下：
在现场配制罐内装入常规完井压井液，相对于常规完井压井液质量百分比计，按比例加入随钻堵漏剂SDL：4.5%、钻井液用暂堵剂PCC：4.0%、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：3.0%，搅拌均匀；最后加入0.2%的柔性网状纤维堵漏剂AT-FB搅拌均匀，形成堵漏浆；
调节堵漏浆的密度至1.85 g/cm3，浓度15.4%，正循环注入解封封隔器，进行堵漏。
实施例9
一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其步骤如下：
在现场配制罐内装入常规完井压井液，相对于常规完井压井液质量百分比计，按比例加入随钻堵漏剂SDL：5.0%、钻井液用暂堵剂PCC： 5.0%、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：5.5%，搅拌均匀；最后加入0.5%的柔性网状纤维堵漏剂AT-FB搅拌均匀，形成堵漏浆；
调节堵漏浆的密度至1.93 g/cm3，浓度16.4%，正循环注入解封封隔器，进行堵漏。
实施例10
一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其步骤如下：
在现场配制罐内装入常规完井压井液，相对于常规完井压井液质量百分比计，按比例加入随钻堵漏剂SDL：5.0%、钻井液用暂堵剂PCC：5.0%、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：5%，搅拌均匀；最后加入0.4%的柔性网状纤维堵漏剂AT-FB搅拌均匀，形成堵漏浆；
调节堵漏浆的密度至1.85 g/cm3，浓度15.4%，正循环注入解封封隔器，进行堵漏。
实施例11，
在实施例8-10的基础上，所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为19mm，当量直径<100um。
实施例12
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.3%。其余同实施例8-11。
实施例13
在实施例8-11的基础上，所述的堵漏浆密度为1.90g/cm3。
实施例14
本例中，常规完井压井液密度为1.15g/cm3～2.15g/cm3，漏斗粘度45s～80s。其余实施例可选用不同密度的、粘度的常规完井压井液。
实施例15-现场应用实例和效果评价
1、通过现场具体应用实例进行详细说明
土库曼斯坦斯坦阿姆河气田储层岩性多为裂缝发育的碳酸盐岩，压力系数高且分布不均、地层断裂带多且裂缝发育良好。在完井试油过程中由于地层发育原因井漏发生频繁，加之产量高、冲刺破坏力强，堵漏施工难度大井控风险高。本发明在常规压井液基础上加入随钻堵漏剂和小颗粒桥塞堵漏剂，然后通过加入极少量柔性纤维堵漏剂，大大提高了堵漏能力并且合理避免了井下工具堵塞造成的复杂或事故，大大降低了井控风险。2017年至今应用本发明在土库曼Dov-21井、Wjor-22井和Drt-21井3口完井试油堵漏中取得了巨大成功。
压井堵漏浆承压堵漏能力考察：
本次试验采用QD-2型堵漏材料试验装置，利用缝板模拟裂缝性漏层、弹子床模拟孔洞型漏失，测试本发明配方压井堵漏浆承压堵漏能力，堵漏浆体积3升，密度1.90g/cm3；测试时间30min。结果如表1所示：
表 承压堵漏能力测试结果
由表1可看出本发明承压堵漏能力，对2mm裂缝型漏失，Ø4mm弹子床模拟的当量孔径0.92～3.22mm空洞型漏失，承压能力达到4MPa，实现成功堵漏。对3mm裂缝型漏失、Ø14mm弹子床模拟的当量孔径2-7mm空洞型漏失，则不能有效封堵，由于封隔器外径与套管内经间隙3.8mm；射孔枪起爆冲击棒外径与油管内径间隙4.5mm，所以本发明从承压堵漏测试上保证了不会因为堵漏剂堵塞而引起坐封解封困难，或射孔枪阻卡等现象，满足了完井试油压井堵漏的井下测试工具安全。
2、现场使用效果评价
（1）Dov-21井完井试油压井堵漏施工：Dov-21井位于土库曼斯坦阿姆河右岸多瓦姆雷构造高点。2017年04月22日在对井段3726.0-3747.0 m 射孔测试后，用密度1.85g/cm3的钻井液正循环替出井内清水，解封封隔器成功；随即在起出射孔枪时发生井漏，漏速15.5 m3/h。①第1次采用常规压井堵漏浆堵漏失败：井漏发生后，重新坐封封隔器，正循环注入浓度20%密度1.85g/ cm3的堵漏泥浆15 m3 (堵漏浆配方：压井液+5%SDL+5%PCC +5% FDJ -1 +5% FDJ-Ⅱ)后解封封隔器，关半封封井器正挤关井候堵失败。②第2次采用本发明堵漏：配浓度15.4%密度1.85 g/ cm3的堵漏泥浆(压井液+5%SDL+5%PCC+5% FDJ-Ⅰ+0.4%AT-FB)，正循环注入16 m3解封封隔器，关半封反挤原完井液，憋压3MPa未降不漏，开井后钻具活动正常堵漏成功井下恢复正常。
（2）Wjor-22井：Wjor-22井是阿姆河右岸西召拉麦尔根构造-口探井，；试油井段：3451～3506m/55m。井下管柱结构为：TCP（测试工具）+APR（油管传输射孔管柱）+3 1/2〞BGT油管+直管挂。2017年8月27日该井测试求产后于井深3400m反循环替出井内清水时发生漏失，漏速：16 m3/h；压井液密度1.87g/ cm3。堵漏措施：正注本发明浓度16.4%柔性网状纤维堵漏浆（井浆+5%SDL+5%PCC+5%FDJ-Ⅰ+0.4%AT-FB）15m3，解封封隔器，关半封封井器后正挤密度候堵成功。后期完井液加重至密度1.93g/cm3不漏井下恢复正常。
（3）Drt-21井：Drt-21井是土库曼斯坦阿姆河达特构造井，完钻井深4235m；层位：巴特阶J1-2; 试油层位：XVhp，试油井段：3860m -3940m。该井于2017年8月29日测试完压井发生井漏，漏速16.5m3/h。随后封隔器坐封循环，同时配制浓度16.4%的本发明压井堵漏浆（井浆+5%SDL+ 5%PCC+5% FDJ -1+0.4%AT-FB）25m3。正注堵漏浆11m3，正替密度1.86g/ cm3完井液14 m3。上提管柱，封隔器顺利解封；吊灌完井液0.6 m3；随后关井正挤堵漏成功井下恢复正常。
Claims (10)
1.一种用于完井试油的压井堵漏浆，其特征在于：以常规完井压井液为基础，相对于常规完井压井液质量百分比计，加入以下组分：
A、随钻堵漏剂SDL：4.5%～5.0%；
B、钻井液用暂堵剂PCC：4.0%～5.0%；
C、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：3.0%～5.5%；
D、柔性网状纤维堵漏剂AT-FB：0.2%-0.5%；
所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为19mm，当量直径<100um。
2.根据权利要求1所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆，其特征在于：所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.3%。
3.根据权利要求1所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆，其特征在于：所述随钻堵漏剂SDL加量为5.0%，钻井液用暂堵剂PCC加量为5.0%，复合堵漏剂FDJ-Ⅰ加量为5.5%，柔性网状纤维堵漏剂AT-FB加量为0.4%。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆，其特征在于：所述的堵漏浆密度为1.90g/cm3。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆，其特征在于：所述的堵漏浆浓度为15.4%-16.4%，密度为1.85g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆，其特征在于：常规完井压井液密度为1.15g/cm3～2.15g/cm3，漏斗粘度45s～80s。
7.一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其特征在于：
在现场配制罐内装入常规完井压井液，相对于常规完井压井液质量百分比计，按比例加入随钻堵漏剂SDL：4.5%～5.0%、钻井液用暂堵剂PCC：4.0%～5.0%、复合堵漏剂FDJ-Ⅰ：3.0%～5.5%，搅拌均匀；最后加入0.2%-0.5%的柔性网状纤维堵漏剂AT-FB搅拌均匀，形成堵漏浆；
调节堵漏浆的密度至1.85 g/cm3-1.93g/cm3，浓度15.4%-16.4%，正循环注入解封封隔器，进行堵漏。
8.根据权利要求7所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其特征在于：所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加工长度为19mm，当量直径<100um。
9.根据权利要求7所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其特征在于：所述柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.3%。
10.根据权利要求7所述的一种用于完井试油的压井堵漏浆的堵漏方法，其特征在于：所述随钻堵漏剂SDL的加量为5.0%，钻井液用暂堵剂PCC的加量为5.0%，复合堵漏剂FDJ-Ⅰ的加量为5.5%，柔性网状纤维堵漏剂AT-FB的加量为0.4%。
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