矿物表面CO_(2)-CH_(4)竞争吸附特征与扩散过程研究--以延安气田山西组2段为例

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作者 林进 汪心雯 +5 位作者 王香增 何庆成 孟祥振 吕敏 王泉波 杨利超 《中国地质》 北大核心 2025年第2期704-713,共10页

【研究目的】CO_(2)-EGR技术能提高天然气采收率,同时将CO_(2)永久封存于地下,助力实现碳中和目标。CO_(2)-CH_(4)在纳米孔隙中竞争吸附和扩散是增采和封存的关键机理。【研究方法】本文以鄂尔多斯盆地延安气田山2储层为靶区,利用分子... 【研究目的】CO_(2)-EGR技术能提高天然气采收率,同时将CO_(2)永久封存于地下,助力实现碳中和目标。CO_(2)-CH_(4)在纳米孔隙中竞争吸附和扩散是增采和封存的关键机理。【研究方法】本文以鄂尔多斯盆地延安气田山2储层为靶区,利用分子动力学(MD)和巨正则系统蒙特卡罗(GCMC)方法建立模型,研究储层温压条件下CO_(2)-CH_(4)混合气体在关键矿物(石英和伊利石)纳米基质孔隙中的竞争吸附规律,分析CO_(2)自扩散系数与温压关系。【研究结果】(1)在等温(353.15 K)变压(5.9~17.7 MPa)和等压(11.8 MPa)变温(313.15~373.15 K)条件下,石英和伊利石对CO_(2)吸附能力大于CH_(4),CO_(2)-CH_(4)在石英孔隙中的竞争吸附选择性大于伊利石孔隙;(2)等温(353.15 K)变压(5.9~17.7 MPa)和等压(11.8 MPa)变温(313.15~373.15 K)条件下,CO_(2)-CH_(4)在石英和伊利石孔隙中的竞争吸附选择性分别随压力、温度的增加而降低;(3)低压(5.9 MPa)高温(373.15 K)条件下,CO_(2)在CO_(2)-CH_(4)-石英和CO_(2)-CH_(4)-伊利石系统的流动和扩散效率更高。【结论】石英和伊利石对CO_(2)吸附量更高,置换CH_(4)能力更高,CO_(2)封存效果更好。 展开更多

关键词 碳中和 碳埋藏 致密砂岩 纳米孔隙 分子动力学 竞争吸附 环境地质调查工程 延长油田

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考虑边界层流体黏度变化的黏性土低速非达西渗流数学模型

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作者 王福刚 管小桐 +4 位作者 何庆成 程辉 杨国华 程中乐 王耀辉 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第3期893-905,共13页

边界层流体及其黏度变化对低渗介质中流体的流动具有重要影响。现有低速非达西流模型通常忽略流体黏度的变化,或简单地将流体黏度处理为一个与孔隙半径有关的函数;而边界层流体黏度通常与接触角有关。本文基于毛细管束模型和分形理论,... 边界层流体及其黏度变化对低渗介质中流体的流动具有重要影响。现有低速非达西流模型通常忽略流体黏度的变化,或简单地将流体黏度处理为一个与孔隙半径有关的函数;而边界层流体黏度通常与接触角有关。本文基于毛细管束模型和分形理论,考虑接触角对边界层流体黏度的影响,构建了一种新的低速非达西渗流模型,通过实验对模型进行了可靠性验证,并对模型中的关键参数进行了敏感性分析。结果表明:接触角对边界层流体黏度有显著影响,进而影响着流体的流动行为。考虑边界层流体黏度变化后,渗流速度下降,本文实验中,考虑流体黏度变化与不考虑流体黏度变化的情况相比,渗流速度的下降率可达57.1%。渗流速度随孔隙分布分形维数D_(f)的增大而下降,随接触角的增大而增大。本文中,在同一压力梯度下,当D_(f)从1.2增至1.8,每增加0.2,渗流速度分别减小18.4%、23.3%、29.1%;当接触角从0°增至80°,每增加20°,渗流速度分别增长10.9%、12.3%、14.0%、16.3%。随压力梯度增大,边界层流体参与流动,有效渗流断面和流体有效黏度增大,流体黏度增大对其流动产生阻滞效应,但作用程度小于渗流断面增大对流速的增益效应,因此,总体上呈现出渗流速度随压力梯度增大而增大。 展开更多

关键词 地下水 黏性土 低速非达西流 边界层 流体黏度 分形理论

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华北平原地面沉降调查与监测 被引量：73

3

作者 何庆成 刘文波 李志明 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期195-209,共15页

华北平原是世界上超采地下水最严重的地区,也是地面沉降面积最大的地区。大约有70,000km2的地下水水位低于海平面。随着近20年来的经济快速发展、城市化进程的加快、地表水污染程度的增加、高层建筑的施工以及对地下水的需求与日俱增,... 华北平原是世界上超采地下水最严重的地区,也是地面沉降面积最大的地区。大约有70,000km2的地下水水位低于海平面。随着近20年来的经济快速发展、城市化进程的加快、地表水污染程度的增加、高层建筑的施工以及对地下水的需求与日俱增,华北平原地面沉降呈现加剧的趋势。对华北平原地面沉降调查与监测提出了一套探索性的工作思路,并在基础监测设施的建设以及综合分析研究方面取得一些积极成果。 展开更多

关键词 华北平原 地面沉降 地面沉降监测网 GPS INSAR

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我国地面沉降现状及防治战略设想 被引量：33

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作者 何庆成 叶晓滨 +1 位作者 李志明 刘文波 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期161-168,共8页

在深入分析研究我国长江三角洲、华北平原、关中平原、淮北平原和松嫩平原大多数城市地面沉降现状和问题的基础上,提出了地面沉降调查监测的指导思想、原则、总体目标和分阶段目标,并结合具体情况提出了地面沉降的防治战略。

关键词 地面沉降 现状问题 原则目标 防治战略

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InSAR技术及其在沧州地面沉降监测中的应用 被引量：27

5

作者 何庆成 方志雷 +1 位作者 李志明 刘文波 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期179-184,共6页

随着城市建设的飞速发展,地面沉降危害日益显著,常规的测量方法尽管精度高,但是成本高、采样精度低、测量时间周期长,已经无法满足当今社会的要求。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)已成为测量地球表面变化极具潜力的技术,它可以大面积的采... 随着城市建设的飞速发展,地面沉降危害日益显著,常规的测量方法尽管精度高,但是成本高、采样精度低、测量时间周期长,已经无法满足当今社会的要求。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)已成为测量地球表面变化极具潜力的技术,它可以大面积的采样、测量时间短,同时成本也很低。沧州地区至2001年沉降中心累计沉降量已达2236mm。文中介绍用合成孔径雷达干涉测量进行沧州地区地面沉降监测的试验,最后利用InSAR的差分技术得到的沧州地区的地面沉降监测结果,并据此得到一些初步认识。 展开更多

关键词 合成孔径雷达干涉(InSAR) 地面沉降 沧州

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基于RS、GIS集成技术的黄河三角洲海岸线变迁研究 被引量：19

6

作者 何庆成 张波 李采 《中国地质》 CAS CSCD 2006年第5期1118-1123,共6页

海岸线变迁是黄河三角洲地区重大环境地质问题之一。本文应用RS、GIS集成技术,通过对黄河三角洲海岸线钓口段、黄河港段和河口段3个区段28年(1976—2004年)MSS和TM系列影像数据的分析研究,发现了1976年黄河人工改道后三角洲海岸线变迁... 海岸线变迁是黄河三角洲地区重大环境地质问题之一。本文应用RS、GIS集成技术,通过对黄河三角洲海岸线钓口段、黄河港段和河口段3个区段28年(1976—2004年)MSS和TM系列影像数据的分析研究,发现了1976年黄河人工改道后三角洲海岸线变迁的总体规律与趋势,即北部钓口地区不断侵蚀、后退,东北部黄河港地区基本稳定,南部河口地区不断淤积、前进。这一发现对该区域的资源开发、环境保护等具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 RS GIS 海岸线变迁 黄河三角洲

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开辟污染物处理新空间 被引量：5

7

作者 何庆成 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期I0001-I0001,共1页

关键词 污染物处理 空间 环境容纳量 处置技术 环境介质 排放水平 密集地区 承载压力

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气候变化:过去、现在和未来——第33届国际地质大会气候变化专题综述 被引量：1

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作者 何庆成 李霞 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期136-140,共5页

本文综述了第33届国际地质大会"气候变化"专题情况。论述了地质年代中气候变化的客观因素及人为作用对气候变化的影响,反映出以人类与地球相互作用为中心的研究已成为目前地质科学家们极其关注的主题。重点介绍了与"气... 本文综述了第33届国际地质大会"气候变化"专题情况。论述了地质年代中气候变化的客观因素及人为作用对气候变化的影响,反映出以人类与地球相互作用为中心的研究已成为目前地质科学家们极其关注的主题。重点介绍了与"气候变化"相关的6个主要议题:气候变化的依据、气候变化的影响因素、气候变化的预测预报、人类作用对气候变化的影响、能源结构的调整、气候变暖对全球环境的影响。阐明了有关气候变化的两点思考:大气中CO2等温室气体排放的快速减少和气候预测可行性的提高,并作了简要的讨论。 展开更多

关键词 第33届国际地质大会 气候变化 人类作用影响 能源结构调整

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全球地下水资源的战略性选择及优先领域

9

作者 何庆成 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2004年第6期110-112,共3页

关键词 全球环境 UNEP 联合国环境规划署 GEF UNDP 成立 委员会 配合 世界粮农组织 优先领域

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全球地下水资源的战略性选择及优先领域研讨会在巴黎召开

10

作者 何庆成 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期443-443,共1页

关键词 地下水资源 战略性选择 环境问题 环境监测

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全球地下水资源的战略性选择及优先领域研讨会在巴黎召开

11

作者 何庆成 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2004年第3期114-114,共1页

关键词 地下水资源 战略性选择 优先领域 水质

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长江河源区的河水主要元素与Sr同位素来源 被引量：35

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作者 赵继昌 耿冬青 +5 位作者 彭建华 刘丛强 B.Dupre J.Gaillardet 李文鹏 何庆成 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第2期89-93,98,共6页

长江源区河水化学成分来自雨雪、蒸发盐岩、碳酸盐岩和硅酸盐岩。主要支流楚玛尔河、北麓河的主要阳离子为Na+、Ca2+和Mg2+,占阳离子总量的97%以上.Ca Na,Mg Na,K Na的比值较低,87Sr 86Sr为0 709180±20～0 710280±11,河水成... 长江源区河水化学成分来自雨雪、蒸发盐岩、碳酸盐岩和硅酸盐岩。主要支流楚玛尔河、北麓河的主要阳离子为Na+、Ca2+和Mg2+,占阳离子总量的97%以上.Ca Na,Mg Na,K Na的比值较低,87Sr 86Sr为0 709180±20～0 710280±11,河水成分以蒸发岩类溶解为主。发源于唐古拉山北坡的长江源头,及其支流主要阳离子为Ca2+,Mg2+,Na+占阳离子总量的97%以上,Ca Na,Mg Na,K Na的比值较楚玛尔河等河流高,87Sr 86Sr为0 708954±20～0 710455±18,表现为以碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解为主。计算表明,长江河源区河水中主要化学成分来自蒸发岩中Na+和Cl-,在河流水化学成分中占比例最大,长江河水中Cl-含量从河源区向下游明显逐渐减小,反应出河源区高寒干旱环境下河流蒸发岩的化学侵蚀作用较强的特征。 展开更多

关键词 长江河源区 河水化学成分 锶同位素 蒸发盐岩 碳酸盐岩 硅酸盐岩 化学侵蚀作用

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碳封存与压缩气体地质储能现状、挑战与展望 被引量：1

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作者 何庆成 李采 +5 位作者 郭朝斌 汪心雯 张保建 杨利超 李霞 朱宇通 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-9,共9页

碳封存与地质储能对于减缓全球变暖、实现我国“双碳”目标都是不可缺少的重要技术。文章首先介绍了碳封存与地质储能的含义,明确两者的储库选择具有共性,含水层、枯竭油气层、盐穴都可作为储层,但碳封存要求长期储存,而地质储能则需多... 碳封存与地质储能对于减缓全球变暖、实现我国“双碳”目标都是不可缺少的重要技术。文章首先介绍了碳封存与地质储能的含义,明确两者的储库选择具有共性,含水层、枯竭油气层、盐穴都可作为储层,但碳封存要求长期储存,而地质储能则需多次循环储存和释放,选址评价时需充分考虑。碳捕集与封存(CCS)项目在全球快速增长,正在向网络化和集群化发展,我国CCS项目目前以CO_(2)驱油为主,直接封存项目较少,但未来直接封存项目将成为主流,也在积极向集群式发展。我国碳封存地质条件良好,油气层封存潜力估计比较准确,咸水层封存潜力还存在较大不确定性。目前地质储能项目以盐穴压缩空气储能为主,德、美及我国共有5座压缩空气盐穴储能电站投产运行。我国盐穴资源丰富,但地质条件复杂,适宜的建库地点集中在东部地区,已有多个项目在建。相比盐穴,孔隙地层如含水层和枯竭油气层分布更广,具备储能潜力,但需解决多相流和化学反应等技术问题。现有场地选址、潜力评价、效率优化和监测预警技术与大规模实际工程应用要求仍存在显著差距。目前传统的水文地质勘查方法与技术已不能满足碳封存与地质储能的选址要求,另外也缺乏高效的CO_(2)地质封存的地质环境背景监测与风险控制技术及针对储层及盖层压力和地应力变化的低成本、精准连续监测技术。在碳封存与地质储能工程应用中,一些关键设备组件(如监测、动力等)也比较缺乏自主知识产权的针对性设计与优化。我国储层模拟软件在超大规模实际场地复杂储层的高效模拟方面亟待突破。未来应在碳封存及地质储能资源调查与场地选址关键技术、碳封存与地质储能工程化装备方面加大研发力度,并针对咸水层、枯竭油气藏等主要储库资源开展多类型工程示范研究,建设多类型碳封存及压缩空气储能工程示范基地。 展开更多

关键词 碳封存 地质储能 咸水层 枯竭油气层 盐穴 调查与评价

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贵州赤水南部地区丹霞地貌类型特征及成因演化分析 被引量：13

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作者 李霞 何庆成 +3 位作者 董颖 曹晓娟 王智勇 段学敏 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期501-508,共8页

贵州赤水南部地区广泛分布着白垩系嘉定群巨厚红层,受构造活动、流水侵蚀、风化剥蚀和重力崩塌等内外力地质作用影响,形成了类型丰富的丹霞地貌景观。本文将丹霞地貌的类型特征与成因演化相结合,按主导动力对丹霞地貌进行分类,包括丹霞... 贵州赤水南部地区广泛分布着白垩系嘉定群巨厚红层,受构造活动、流水侵蚀、风化剥蚀和重力崩塌等内外力地质作用影响,形成了类型丰富的丹霞地貌景观。本文将丹霞地貌的类型特征与成因演化相结合,按主导动力对丹霞地貌进行分类,包括丹霞构造地貌、丹霞水蚀地貌、丹霞风化地貌和丹霞重力地貌等类型,并对典型的代表景观特征进行描述。重点分析了赤水南部地区丹霞地貌的成因演化过程,从地质学的角度揭示出丹霞地貌景观的成因演化机理,起到普及地球科学知识,开展地学研究的作用。 展开更多

关键词 丹霞地貌 类型 特征 成因演化

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沧州地区地面沉降灾害风险评价研究 被引量：23

15

作者 房浩 何庆成 +2 位作者 徐斌 汪美华 李霞 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期159-164,共6页

根据对风险的定义,基于沧州地区的地质环境及社会经济,结合地面沉降状况、影响因素及受灾影响,利用模糊目标层次分析法对研究区进行了地面沉降灾害风险性评价。首先,利用目标层次分析法选取12个可量化指标构建了沧州地区地面沉降风险评... 根据对风险的定义,基于沧州地区的地质环境及社会经济,结合地面沉降状况、影响因素及受灾影响,利用模糊目标层次分析法对研究区进行了地面沉降灾害风险性评价。首先,利用目标层次分析法选取12个可量化指标构建了沧州地区地面沉降风险评价指标体系;其次,通过对指标体系中地面沉降危险性、易损性两个方面的指标进行定性分析,利用模糊评判法构建RH和RV,确定指标权重;最后,采用GIS分析,将沧州分为高中低三级地面沉降风险区。结果显示,高风险区主要为沧州市区,中风险区主要为县城中心区,低风险区主要为远郊地区。 展开更多

关键词 模糊目标层次分析法 地面沉降 风险评价

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华北平原地面沉降灾害经济损失评估方法探讨 被引量：9

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作者 李善峰 叶晓滨 +2 位作者 何庆成 房浩 佘文芳 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期114-116,共3页

地面沉降作为一种缓变性地质灾害,不仅破坏地质环境,而且影响国民经济建设。华北平原是我国地面沉降面积最大的区域之一,为了解地面沉降对社会经济系统的影响,需要对华北平原地面沉降灾害的经济损失进行评估。文章主要探讨了地面沉降灾... 地面沉降作为一种缓变性地质灾害,不仅破坏地质环境,而且影响国民经济建设。华北平原是我国地面沉降面积最大的区域之一,为了解地面沉降对社会经济系统的影响,需要对华北平原地面沉降灾害的经济损失进行评估。文章主要探讨了地面沉降灾害的评估方法和原则。 展开更多

关键词 地面沉降 经济损失 华北平原 评估方法

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环境地质学的发展与挑战 被引量：10

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作者 哈承佑 何庆成 贾雪浪 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期118-123,共6页

关键词 环境地质学 地质科学 可持续发展 人类活动 城市化 生态环境

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饱和带/非饱和带运移模型(SUTRA)软件介绍 被引量：6

18

作者 李采 何庆成 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期119-120,共2页

关键词 非饱和带 海水入侵 运移 地下水 开采 环境地质问题 模拟软件 人口增长 沿海地区 研究机构

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江西吉安钱山地区地热资源特征及热源机制 被引量：7

19

作者 张垚垚 刘凯 +5 位作者 童珏 何庆成 贺晓龙 贾伍慧 张浩然 王书训 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期39-52,共14页

位于罗霄山脉北支武功山西南地区的钱山地热田是研究武功山地热资源的关键地区。本文综合区域地质、研究区地质特征、热物性参数、水化学特征、锆石同位素等方法,重点分析了钱山地区的地热系统特征,深入研究了钱山地热的构造背景和热源... 位于罗霄山脉北支武功山西南地区的钱山地热田是研究武功山地热资源的关键地区。本文综合区域地质、研究区地质特征、热物性参数、水化学特征、锆石同位素等方法,重点分析了钱山地区的地热系统特征,深入研究了钱山地热的构造背景和热源机制。研究表明:(1)NE–SW向的和平—三江断裂是钱山地热重要的导热和控热构造;(2)水化学及同位素特征指示钱山地区的地热水和冷水均为大气降水补给;(3)早志留世黑云二长花岗岩热导率特征表明花岗岩具有很好的导热效果和聚热能力;(4)黑云二长花岗岩放射性生热率较低且时代久远,揭示放射性元素生热和岩浆岩余热对热源做出的贡献非常小,钱山地热的热源主要来自壳源深部地热。本研究可为武功山地区地热资源成因及合理开发利用等提供重要的启示。 展开更多

关键词 钱山地热 热物性参数 水化学特征 热源机制 武功山

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北京通州甘棠地区水资源管理方案与运营

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作者 赵继昌 高鹏飞 +2 位作者 谷大江 何庆成 霍永祥 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2001年第1期33-36,共4页

根据北京通州地区甘棠乡水源地多年监测的数据 ,所建立的水资源管理模型 ,经过近 10 a的运营 ,在管理方案的指导下 ,逐步实行农业喷灌措施 ,节水约 5 2 5× 10 5 m3/ a。污水处理已达到 5 0× 10 5 m3/ d,充分满足农业灌溉用水... 根据北京通州地区甘棠乡水源地多年监测的数据 ,所建立的水资源管理模型 ,经过近 10 a的运营 ,在管理方案的指导下 ,逐步实行农业喷灌措施 ,节水约 5 2 5× 10 5 m3/ a。污水处理已达到 5 0× 10 5 m3/ d,充分满足农业灌溉用水。由于继续增加深层地下水的开采 ,导致深层水位仍继续约以 1m/ a的速度下降。因受潮白河上人工湖补给的影响 ,浅层水水位出现上升趋势 ,最大约 4m。隐伏基岩水的初期水量为 5 0 0 0 m3/ d,但水位下降较快 ,可作应急水源。目前 ,水源地工农业和生活用水总量为 2 715× 10 5 m3/ a,可补给水资源大部分是地表水和净化水 ,总量约 70 0 0× 10 5 m3。 展开更多

关键词 水资源管理 水资源保护 开发利用 地表水 地下水

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