CN113503138A - 一种带压换光杆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带压换光杆装置，包括底座，底座的上部水平固定有密封筒，密封筒的中部上端竖直固定有连接管，连接管的上部竖直设置有可拆卸连接的管体，管体内穿设有光杆，光杆的下端设置有抽油杆，光杆与抽油杆之间设置有接箍，密封筒的两端内部对称设置有螺纹连接的调节帽，调节帽朝向密封筒中部的一端固定有管状的承重闸板，承重闸板的内侧贴合有密封闸板，光杆的上部套设有一级盘根，本装置通过一级盘根与光杆之间形成密封，更换光杆时通过承重闸板对抽油杆进行支撑，通过密封闸板与抽油杆之间形成密封，无需释放井压，也无需进行压井，避免石油上喷，同时本装置的制作成本相较于昂贵的双闸板防喷器更低，能适用于所有油井的换光杆作业。

Description

一种带压换光杆装置

技术领域

本发明涉及光杆更换设备技术领域，尤其涉及一种带压换光杆装置。

背景技术

随着油田开发程度的深入，油井自然能量衰减，机抽井的数量不断增多，因光杆腐蚀、偏磨、弯曲变形等原因进行的更换光杆作业愈加频繁，在更换光杆作业前必须将井内压力释放，但这样会造成石油上喷，部分井压不稳定的只能实施压井作业，但压井不仅会污染油层还会降低生产时效，又或者设置双闸板防喷器，在更换光杆时避免石油上喷，但双闸板防喷器的成本较高，目前只有少量油井配备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种带压换光杆装置，以解决上述背景技术所提全部问题或之一。

基于上述目的，本发明提供了一种带压换光杆装置，包括底座，所述底座的上部水平固定有密封筒，所述密封筒的中部上端竖直固定有连接管，所述连接管的上部竖直设置有可拆卸连接的管体，所述管体内穿设有光杆，所述光杆的下端设置有抽油杆，所述光杆与抽油杆之间设置有接箍，所述管体、连接管、密封筒及底座的中部设置有供光杆及抽油杆上下移动的通道，所述密封筒的两端内部对称设置有螺纹连接的调节帽，所述调节帽朝向密封筒中部的一端固定有管状的承重闸板，所述承重闸板的内侧贴合有密封闸板，所述调节帽的中部设置有用于推动密封闸板靠近或远离密封筒中部的推拉件，所述光杆的上部套设有一级盘根，所述一级盘根固定在管体的内壁上。

可选的，所述管体包括设置在连接管外壁上的中心筒，所述中心筒为上窄下宽的台阶管，所述中心筒底部内壁与连接管的外壁螺纹连接，所述中心筒的顶部外壁设置有螺纹连接的密封环，所述中心筒的外部设有加长筒，所述加长筒的底部内壁与中心筒的底部外壁螺纹连接，所述加长筒的内壁与密封环的外壁贴合，所述加长筒的内部底端设置有卡块，所述卡块位于中心筒的台阶之上，所述加长筒的顶部内壁设置有螺纹连接的二级腔体，所述二级腔体位于中心筒的上端，所述二级腔体的上端外壁套设有螺纹连接的限位帽，所述限位帽的上端内壁设置有螺纹连接的一级腔体，所述一级盘根固定在一级腔体的内部，所述二级腔体的内壁焊接固定有限位环。

可选的，所述一级腔体的内部为上大下小的台阶孔状，所述一级盘根位于一级腔体内部的台阶上，所述一级腔体的内部上端套设有T型套，所述T型套的底部压在一级盘根的上端，所述一级腔体的顶部外壁设置有螺纹连接的压帽，所述压帽的上端边缘向内部延伸并压在T型套的上端。

可选的，所述限位环的上端设置有二级盘根，所述一级腔体的下端设置有延伸至二级腔体内部的延伸部。

可选的，所述调节帽靠近密封筒中部的一端设置有延伸管，所述延伸管与密封筒之间设置有空隙，所述承重闸板远离密封筒的一端嵌入至空隙内，所述延伸管靠近密封筒中部的一端外壁设置有螺纹连接的定位环，所述承重闸板远离密封筒的一端边缘向其内部延伸并卡入定位环与调节帽之间，所述密封筒的上端设置有贯穿至密封筒内部的导向钉，所述承重闸板的上部开设有沿密封筒长度方向设置的限位孔，所述导向钉插入限位孔的内部。

可选的，所述推拉件包括贴合在承重闸板内的闸板座，所述闸板座朝向密封筒中部的一端边缘向内部延伸，所述密封闸板设置在闸板座靠近密封筒中部的一端，所述闸板座的中部设置有螺纹连接的紧固螺栓，所述紧固螺栓与密封闸板螺纹连接，所述调节帽的内部穿设有螺纹连接的调节杆，所述调节杆远离密封筒中部的一端延伸至密封筒的外部，所述调节杆靠近密封筒中部的一端延伸至闸板座的内侧，所述闸板座的内侧设置有螺纹连接的环形座，所述调节杆的中部设置环形凸起，所述环形座远离密封筒的一端边缘向内部延伸并卡入环形凸起与调节帽之间，所述调节杆的前端套设有弹簧，所述弹簧位于环形凸起与闸板座靠近密封筒中部的一端边缘之间，所述闸板座的上部开设有与限位孔对齐的限位槽，所述导向钉的底部嵌入至限位槽内。

可选的，所述密封筒的两端分别设置有螺纹连接的端帽，两个所述调节帽背对的一端设置有贯穿端帽至密封筒外部的旋转部，所述旋转部的直接小于调节帽的直径，所述调节杆远离密封筒中部的一端穿过旋转部并延伸至密封筒的外部。

从上面所述可以看出，本发明提供的带压换光杆装置，在正常工作时，通过一级盘根与光杆之间形成密封，在更换光杆时，通过承重闸板对抽油杆进行支撑，通过密封闸板与抽油杆之间形成密封，无需释放井压，也无需进行压井，避免了石油上喷，同时本装置的制作成本相较于昂贵的双闸板防喷器更低，能适用于所有油井的换光杆作业。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的带压换光杆装置的结构示意图；

图2为本发明的带压换光杆装置的工作示意图。

其中1、压帽；2、T型套；3、一级腔体；4、一级盘根；5、限位帽；6、二级腔体；7、二级盘根；8、加长筒；9、密封环；10、中心筒；11、连接管；12、导向钉；13、密封筒；14、端帽；15、承重闸板；16、调节帽；17、定位环；18、调节杆；19、弹簧；20、紧固螺栓；21、密封闸板；22、底座；23、光杆；24、接箍；25、抽油杆；26、限位环；27、闸板座；28、环形座。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本说明书一个或多个实施例公开了一种带压换光杆装置，包括底座22，所述底座22的上部水平固定有密封筒13，所述密封筒13的中部上端竖直固定有连接管11，所述连接管11的上部竖直设置有可拆卸连接的管体，所述管体内穿设有光杆23，所述光杆23的下端设置有抽油杆25，所述光杆23与抽油杆25之间设置有接箍24，所述管体、连接管11、密封筒13及底座22的中部设置有供光杆23及抽油杆25上下移动的通道，所述密封筒13的两端内部对称设置有螺纹连接的调节帽16，所述调节帽16朝向密封筒13中部的一端固定有管状的承重闸板15，所述承重闸板15的内侧贴合有密封闸板21，所述调节帽16的中部设置有用于推动密封闸板21靠近或远离密封筒13中部的推拉件，所述光杆23的上部套设有一级盘根4，所述一级盘根4固定在管体的内壁上。

如图1和2所示，本装置包括底座22，底座22的上部水平固定有密封筒13，密封筒13为水平放置的圆筒状结构，密封筒13的中部上端竖直固定有连接管11，连接管11可采用焊接的方式固定在密封筒13的中部，连接管11的上部竖直设置有可拆卸连接的管体，管体可通过螺纹连接或者卡接的方式与连接管11可拆卸连接，罐体内穿设有光杆23，光杆23的下端设置有抽油杆25，光杆23与抽油杆25的连接处通过接箍24进行连接，管体、连接管11、密封筒13及底座22的中部共同形成有通道，通道供光杆23及抽油杆25上下移动，密封筒13的两端内部对称设置有螺纹连接的调节帽16，调节帽16朝向密封筒13中部的一端固定有管状的承重闸板15，承重闸板15与密封筒13内壁贴合，进一步来说，为了提高密封性，可在承重闸板15与密封筒13之间增设多条橡胶密封圈，承重闸板15的内侧贴合有密封闸板21，调节帽16的中部设置有推拉件，推拉件用于推动密封闸板21靠近或远离密封筒13的中部，两个密封闸板21的相对面为半圆柱形的凹槽，当两个密封闸板21相互靠拢时，形成圆柱形的通孔，用于包裹抽油杆25，光杆23的上部套设有一级盘根4，一级盘根4固定在管体的内壁上，为了提高密封性，一级盘根4的数量可以是3-5个。

本装置的使用原理为：在常规生产中，一级盘根4与光杆23之间密封将井内压力密封住，通过光杆23上下移动来带动抽油杆25上下移动，实现抽油作业，光杆23在使用一段时间后，因为其腐蚀、偏磨或者弯曲变形而需要进行更换，在更换时，将光杆23上提，使光杆23与抽油杆25的连接处上升至密封筒13之上，光杆23带动抽油杆25升起，使抽油杆25提高到密封筒13的中部，然后旋转调节帽16，使两个调节帽16相对靠近，进而带动两个承重闸板15相互靠近，使两个承重闸板15抵持在抽油杆25上，此时抽油杆25被承重闸板15夹持住，不会脱落，这样就可以松开光杆23，无需施加外力将光杆23提起，然后通过推拉件推动两个密封闸板21相互靠近，密封闸板21挤压在抽油杆25的外壁上，密封闸板21与抽油杆25产生密封并将井内压力封住，避免石油上喷，然后将管体上提，使光杆23与抽油杆25的接箍24外露，然后将接箍24拆下，对光杆23进行更换，在更换过程中，密封闸板21与抽油杆25之间形成密封，以避免井内石油上喷。

本发明提供的带压换光杆23装置，在正常工作时，通过一级盘根4与光杆23之间形成密封，在更换光杆23时，通过承重闸板15对抽油杆25进行支撑，通过密封闸板21与抽油杆25之间形成密封，无需释放井压，也无需进行压井，避免了石油上喷，同时本装置的制作成本相较于昂贵的双闸板防喷器更低，能适用于所有油井的换光杆23作业。

在一些可选实施例中，所述管体包括设置在连接管11外壁上的中心筒10，所述中心筒10为上窄下宽的台阶管，所述中心筒10底部内壁与连接管11的外壁螺纹连接，所述中心筒10的顶部外壁设置有螺纹连接的密封环9，所述中心筒10的外部设有加长筒8，所述加长筒8的底部内壁与中心筒10的底部外壁螺纹连接，所述加长筒8的内壁与密封环9的外壁贴合，所述加长筒8的内部底端设置有卡块，所述卡块位于中心筒10的台阶之上，所述加长筒8的顶部内壁设置有螺纹连接的二级腔体6，所述二级腔体6位于中心筒10的上端，所述二级腔体6的上端外壁套设有螺纹连接的限位帽5，所述限位帽5的上端内壁设置有螺纹连接的一级腔体3，所述一级盘根4固定在一级腔体3的内部，所述二级腔体6的内壁焊接固定有限位环26。

中心筒10的底部与连接管11的底部螺纹连接，中心筒10的外部套设有加长筒8，中心筒10为上窄下宽的台阶管，加长筒8的底部通过螺纹连接的方式与中心筒10的底部连接，为了提高中心筒10与加长筒8之间的密封性，在中心筒10的底部外壁上设置螺纹连接的密封环9，密封环9与加长筒8的内壁贴合，进一步来说，可在密封环9的外壁上设置多个橡胶密封圈来提高密封性，二级腔体6设置在加长筒8的顶部内壁，二级腔体6通过螺纹连接的方式与加长筒8连接，二级腔体6的上端外壁套设有限位帽5，限位帽5与二级腔体6螺纹连接，限位帽5的上端内壁设置有螺纹连接的一级腔体3，一级盘根4固定在一级腔体3的内部，二级腔体6的内壁上焊接固定有限位环26，在更换光杆23时，先旋转加长筒8，使加长筒8从中心筒10的底部脱离，然后向上提起光杆23，光杆23靠近抽油杆25的一端具有墩粗部位，上提光杆23时，光杆23底部的墩粗部位接触到限位环26，并带动加长筒8以上部分整体上移，当卡块触碰到密封环9的底部时，光杆23无法继续上提，这样为工作人员提供了信号，此时光杆23与抽油杆25的接箍24部位已经上升到密封筒13的上方了，可以通过承重闸板15及密封闸板21将抽油杆25固定。

在一些可选实施例中，所述一级腔体3的内部为上大下小的台阶孔状，所述一级盘根4位于一级腔体3内部的台阶上，所述一级腔体3的内部上端套设有T型套2，所述T型套2的底部压在一级盘根4的上端，所述一级腔体3的顶部外壁设置有螺纹连接的压帽1，所述压帽1的上端边缘向内部延伸并压在T型套2的上端。

一级盘根4的数量至少为3-5个，其搭设在一级腔体3内部台阶孔的台阶之上，在生产过程中，转动压帽1，压帽1的上端边缘将T型套2下压，使一级盘根4挤压并与光杆23之间形成强力密封。

在一些可选实施例中，所述限位环26的上端设置有二级盘根7，所述一级腔体3的下端设置有延伸至二级腔体6内部的延伸部。

在生产过程中，光杆23频繁的进行上下移动，光杆23与一级盘根4之间为滑动摩擦，一级盘根4为磨损品，当一级盘根4磨损过度时，需要进行更换，在更换时，先转动一级腔体3，使一级腔体3下压，一级腔体3的延伸部压在二级盘根7上，使二级盘根7挤压并与光杆23之间形成密封，然后将压帽1从光杆23上拧出，将T型套2取出，再将磨损的一级盘根4取出并更换，在更换过程中，由二级盘根7进行暂时密封，这样不影响生产的同步进行。

在一些可选实施例中，所述调节帽16靠近密封筒13中部的一端设置有延伸管，所述延伸管与密封筒13之间设置有空隙，所述承重闸板15远离密封筒13的一端嵌入至空隙内，所述延伸管靠近密封筒13中部的一端外壁设置有螺纹连接的定位环17，所述承重闸板15远离密封筒13的一端边缘向其内部延伸并卡入定位环17与调节帽16之间，所述密封筒13的上端设置有贯穿至密封筒13内部的导向钉12，所述承重闸板15的上部开设有沿密封筒13长度方向设置的限位孔，所述导向钉12插入限位孔的内部。

在组装时，先将承重闸板15嵌入至空心内，然后将定位环17拧在延伸管上，定位环17将承重闸板15卡住，转动调节帽16时，调节帽16在密封筒13内沿其长度方向移动，导向钉12插入限位孔内，使承重闸板15只能沿密封筒13的长度方向移动而不能转动，这样能够避免因承重闸板15转动而对抽油杆25表面造成磨损。

在一些可选实施例中，所述推拉件包括贴合在承重闸板15内的闸板座27，所述闸板座27朝向密封筒13中部的一端边缘向内部延伸，所述密封闸板21设置在闸板座27靠近密封筒13中部的一端，所述闸板座27的中部设置有螺纹连接的紧固螺栓20，所述紧固螺栓20与密封闸板21螺纹连接，所述调节帽16的内部穿设有螺纹连接的调节杆18，所述调节杆18远离密封筒13中部的一端延伸至密封筒13的外部，所述调节杆18靠近密封筒13中部的一端延伸至闸板座27的内侧，所述闸板座27的内侧设置有螺纹连接的环形座28，所述调节杆18的中部设置环形凸起，所述环形座28远离密封筒13的一端边缘向内部延伸并卡入环形凸起与调节帽16之间，所述调节杆18的前端套设有弹簧19，所述弹簧19位于环形凸起与闸板座27靠近密封筒13中部的一端边缘之间，所述闸板座27的上部开设有与限位孔对齐的限位槽，所述导向钉12的底部嵌入至限位槽内。

闸板座27通过紧固螺栓20与密封闸板21固定连接，通过转动调节杆18，使调节杆18朝向密封筒13的中部移动，调节杆18朝向密封筒13的一端通过挤压紧固螺栓20来推动密封闸板21朝向密封筒13的中部移动，使密封闸板21夹紧在抽油杆25的外部，并且导向钉12的底部嵌入至限位槽内，使闸板座27只能沿密封筒13的长度方向进行直线移动，而不会发生转动，进而使密封闸板21与抽油杆25贴合，转动调节杆18使其远离密封筒13的中部，调节杆18的环形凸起拉动环形座28远离密封筒13中部，进而带动密封闸板21远离密封筒13中部。

在一些可选实施例中，所述密封筒13的两端分别设置有螺纹连接的端帽14，两个所述调节帽16背对的一端设置有贯穿端帽14至密封筒13外部的旋转部，所述旋转部的直接小于调节帽16的直径，所述调节杆18远离密封筒13中部的一端穿过旋转部并延伸至密封筒13的外部。

通过旋转部来转动调节帽16，通过端帽14来限制调节帽16的位置，避免调节帽16从密封筒13中脱离。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带压换光杆装置，包括底座（22），所述底座（22）的上部水平固定有密封筒（13），其特征在于，所述密封筒（13）的中部上端竖直固定有连接管（11），所述连接管（11）的上部竖直设置有可拆卸连接的管体，所述管体内穿设有光杆（23），所述光杆（23）的下端设置有抽油杆（25），所述光杆（23）与抽油杆（25）之间设置有接箍（24），所述管体、连接管（11）、密封筒（13）及底座（22）的中部设置有供光杆（23）及抽油杆（25）上下移动的通道，所述密封筒（13）的两端内部对称设置有螺纹连接的调节帽（16），所述调节帽（16）朝向密封筒（13）中部的一端固定有管状的承重闸板（15），所述承重闸板（15）的内侧贴合有密封闸板（21），所述调节帽（16）的中部设置有用于推动密封闸板（21）靠近或远离密封筒（13）中部的推拉件，所述光杆（23）的上部套设有一级盘根（4），所述一级盘根（4）固定在管体的内壁上。

2.根据权利要求1所述的带压换光杆装置，其特征在于，所述管体包括设置在连接管（11）外壁上的中心筒（10），所述中心筒（10）为上窄下宽的台阶管，所述中心筒（10）底部内壁与连接管（11）的外壁螺纹连接，所述中心筒（10）的顶部外壁设置有螺纹连接的密封环（9），所述中心筒（10）的外部设有加长筒（8），所述加长筒（8）的底部内壁与中心筒（10）的底部外壁螺纹连接，所述加长筒（8）的内壁与密封环（9）的外壁贴合，所述加长筒（8）的内部底端设置有卡块，所述卡块位于中心筒（10）的台阶之上，所述加长筒（8）的顶部内壁设置有螺纹连接的二级腔体（6），所述二级腔体（6）位于中心筒（10）的上端，所述二级腔体（6）的上端外壁套设有螺纹连接的限位帽（5），所述限位帽（5）的上端内壁设置有螺纹连接的一级腔体（3），所述一级盘根（4）固定在一级腔体（3）的内部，所述二级腔体（6）的内壁焊接固定有限位环（26）。

3.根据权利要求2所述的带压换光杆装置，其特征在于，所述一级腔体（3）的内部为上大下小的台阶孔状，所述一级盘根（4）位于一级腔体（3）内部的台阶上，所述一级腔体（3）的内部上端套设有T型套（2），所述T型套（2）的底部压在一级盘根（4）的上端，所述一级腔体（3）的顶部外壁设置有螺纹连接的压帽（1），所述压帽（1）的上端边缘向内部延伸并压在T型套（2）的上端。

4.根据权利要求3所述的带压换光杆装置，其特征在于，所述限位环（26）的上端设置有二级盘根（7），所述一级腔体（3）的下端设置有延伸至二级腔体（6）内部的延伸部。

5.根据权利要求4所述的带压换光杆装置，其特征在于，所述调节帽（16）靠近密封筒（13）中部的一端设置有延伸管，所述延伸管与密封筒（13）之间设置有空隙，所述承重闸板（15）远离密封筒（13）的一端嵌入至空隙内，所述延伸管靠近密封筒（13）中部的一端外壁设置有螺纹连接的定位环（17），所述承重闸板（15）远离密封筒（13）的一端边缘向其内部延伸并卡入定位环（17）与调节帽（16）之间，所述密封筒（13）的上端设置有贯穿至密封筒（13）内部的导向钉（12），所述承重闸板（15）的上部开设有沿密封筒（13）长度方向设置的限位孔，所述导向钉（12）插入限位孔的内部。

6.根据权利要求5所述的带压换光杆装置，其特征在于，所述推拉件包括贴合在承重闸板（15）内的闸板座（27），所述闸板座（27）朝向密封筒（13）中部的一端边缘向内部延伸，所述密封闸板（21）设置在闸板座（27）靠近密封筒（13）中部的一端，所述闸板座（27）的中部设置有螺纹连接的紧固螺栓（20），所述紧固螺栓（20）与密封闸板（21）螺纹连接，所述调节帽（16）的内部穿设有螺纹连接的调节杆（18），所述调节杆（18）远离密封筒（13）中部的一端延伸至密封筒（13）的外部，所述调节杆（18）靠近密封筒（13）中部的一端延伸至闸板座（27）的内侧，所述闸板座（27）的内侧设置有螺纹连接的环形座（28），所述调节杆（18）的中部设置环形凸起，所述环形座（28）远离密封筒（13）的一端边缘向内部延伸并卡入环形凸起与调节帽（16）之间，所述调节杆（18）的前端套设有弹簧（19），所述弹簧（19）位于环形凸起与闸板座（27）靠近密封筒（13）中部的一端边缘之间，所述闸板座（27）的上部开设有与限位孔对齐的限位槽，所述导向钉（12）的底部嵌入至限位槽内。

7.根据权利要求6所述的带压换光杆装置，其特征在于，所述密封筒（13）的两端分别设置有螺纹连接的端帽（14），两个所述调节帽（16）背对的一端设置有贯穿端帽（14）至密封筒（13）外部的旋转部，所述旋转部的直接小于调节帽（16）的直径，所述调节杆（18）远离密封筒（13）中部的一端穿过旋转部并延伸至密封筒（13）的外部。

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