CN211190074U - 胍胶压裂液配制系统 - Google Patents

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潘竟军
王佳
董景锋
张敬春
王波
吕振虎
吕蓓
王小玮
陈蓓蓓
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本实用新型提供了一种胍胶压裂液配制系统。胍胶压裂液配制系统,包括:第一供液装置,第一供液装置用于供应高温稠油净化水;第一混合组件,包括第二供液装置、胍胶供应装置和第一混合装置,第二供液装置用于供应水,胍胶供应装置用于供应胍胶,第二供液装置和胍胶供应装置均与第一混合装置连通,水和胍胶在第一混合装置内混合,以形成胍胶原液;第二混合装置,与第一供液装置和第一混合装置均连通,高温稠油净化水与胍胶原液在第二混合装置内进行混合,以形成胍胶混合液。本实用新型有效地解决了现有技术中胍胶压裂液起粘速度慢、起粘不充分的问题。

Description

胍胶压裂液配制系统
技术领域
本实用新型涉及油田开采技术领域,具体而言,涉及一种胍胶压裂液配制系统。
背景技术
目前,胍胶压裂液的混配方法通常采用以下方法进行:胍胶经精密螺旋喂料机输入能自动调节流量的喷射型混合器中,胍胶的给料量经精密螺旋喂料机的转速调整,所述螺旋喂料机的下料量经计算机控制,计算机不断读取电子称单位时同的差值,并根据外部常温清水的流量和配比来调整螺旋喂料机的转速,维持设定的配液比。
然而,上述混配方式使用常温清水配制胍胶压裂液,高温污水等油田污水因水质成分复杂、温度高等原因直接使用压裂液连续混配方法造成胍胶起粘速度慢、起粘不充分等问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种胍胶压裂液配制系统,以解决现有技术中胍胶压裂液起粘速度慢、起粘不充分的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种胍胶压裂液配制系统,包括:第一供液装置,第一供液装置用于供应高温稠油净化水;第一混合组件,包括第二供液装置、胍胶供应装置和第一混合装置,第二供液装置用于供应水,胍胶供应装置用于供应胍胶,第二供液装置和胍胶供应装置均与第一混合装置连通,水和胍胶在第一混合装置内混合,以形成胍胶原液;第二混合装置,与第一供液装置和第一混合装置均连通,高温稠油净化水与胍胶原液在第二混合装置内进行混合,以形成胍胶混合液。
进一步地,胍胶压裂液配制系统还包括:泵体,位于第一供液装置的第一出液口与第二混合装置的第一进液口之间,且与第一出液口和第一进液口均连通,泵体用于将从第一出液口排出的高温稠油净化水泵送至第一进液口内。
进一步地,胍胶压裂液配制系统还包括:流量计,设置在泵体与第二混合装置之间,流量计对进入第二混合装置的高温稠油净化水的流量进行监测。
进一步地,第一供液装置为多个,胍胶压裂液配制系统还包括:集液装置,集液装置与各第一供液装置的第一出液口连通,以使全部第一供液装置内的水汇集至集液装置内;多个出液管道,集液装置的第三出液口与各出液管道的第一端连接,各出液管道的第二端与第二混合装置连接;其中,第一供液装置的个数大于出液管道的个数。
进一步地,泵体为多个,流量计为多个,多个出液管道与多个泵体一一对应地设置,多个出液管道与多个流量计一一对应地设置,各出液管道上设置有与其相对应的泵体和流量计。
进一步地,胍胶压裂液配制系统还包括:缓存装置,与第二混合装置的第二出液口连通,以对从第二出液口排出的胍胶混合液进行存放。
进一步地,胍胶压裂液配制系统还包括:第二混合组件,位于缓存装置的下游位置处,第二混合组件包括交联剂供应装置和第三混合装置,第三混合装置与交联剂供应装置和缓存装置均连通,交联剂供应装置内的交联剂进入第三混合装置内,以与第三混合装置内的胍胶混合液进行混合。
进一步地,第二混合组件还包括:填料供应装置,与第三混合装置连通,填料供应装置内的填料进入第三混合装置内,以与胍胶混合液及交联剂进行混合。
进一步地,缓存装置为多个,胍胶压裂液配制系统还包括:多个胍胶混合液输送管道,多个胍胶混合液输送管道与多个缓存装置一一对应地设置,各胍胶混合液输送管道的一端与第二混合装置连接,各胍胶混合液输送管道的另一端与其相对应的缓存装置连接。
进一步地,第二混合组件为多个,缓存装置为多个,多个缓存装置与多个第二混合组件一一对应地设置。
应用本实用新型的技术方案,胍胶先与清水进行混配,以制得高浓度胍胶原液。之后,再通过第一供液装置提供高温稠油净化水,并将其与上述高浓度胍胶原液在第一混合装置中进行混合,进而得到所需浓度的胍胶混合液。在上述过程中,由于高温稠油净化水并非直接与胍胶进行配制,而是先将清水与胍胶进行混合,以使胍胶固体粉末溶胀形成具有较大粘度的胍胶原液,然后再将上述高浓度胍胶原液与具有较高温度的稠油净化水进行混合。这能够降低温度及水中复杂离子成分对压裂液粘度的影响,从而解决了现有技术中胍胶压裂液起粘速度慢、起粘不充分的问题,提高了胍胶压裂液的性能。
同时,采用上述胍胶压裂液配制系统配制压裂液还能够实现将高温稠油净化水在施工井场以即配即用的方式配制胍胶压裂液,既缓解了油区开发对大量水资源的需求问题,又解决了作业区大量稠油热采水难以处置的问题,对油田节水减排目标起到巨大推进作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本实用新型的胍胶压裂液配制系统的实施例的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、第一供液装置;20、第一混合组件;21、胍胶供应装置;22、第二供液装置;23、第一混合装置;30、第二混合装置;40、泵体;50、流量计;60、第三混合装置;61、交联剂供应装置;62、填料供应装置;70、缓存装置;80、集液装置;90、出液管道;100、胍胶混合液输送管道。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“左、右”通常是针对附图所示的左、右;“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本实用新型。
为了解决现有技术中胍胶压裂液起粘速度慢、起粘不充分的问题,本申请提供了一种胍胶压裂液配制系统。
如图1所示,胍胶压裂液配制系统包括第一供液装置10、第一混合组件20及第二混合装置30。其中,第一供液装置10用于供应高温稠油净化水。第一混合组件20包括第二供液装置22、胍胶供应装置21和第一混合装置23,第二供液装置22用于供应水,胍胶供应装置21用于供应胍胶,第二供液装置22和胍胶供应装置21均与第一混合装置23连通,水和胍胶在第一混合装置23内混合,以形成胍胶原液。第二混合装置30与第一供液装置10和第一混合装置23均连通,高温稠油净化水与胍胶原液在第二混合装置30内进行混合,以形成胍胶混合液。
应用本实施例的技术方案,胍胶先与清水进行混配,以制得高浓度胍胶原液。之后,再通过第一供液装置10提供高温稠油净化水,并将其与上述高浓度胍胶原液在第一混合装置23中进行混合,进而得到所需浓度的胍胶混合液。在上述过程中,由于高温稠油净化水并非直接与胍胶进行配制,而是先将清水与胍胶进行混合,以使胍胶固体粉末溶胀形成具有较大粘度的胍胶原液,然后再将上述高浓度胍胶原液与具有较高温度的稠油净化水进行混合。这能够降低温度及水中复杂离子成分对压裂液粘度的影响,从而解决了现有技术中胍胶压裂液起粘速度慢、起粘不充分的问题,提高了胍胶压裂液的性能。
同时,采用上述胍胶压裂液配制系统配制压裂液还能够实现将高温稠油净化水在施工井场以即配即用的方式配制胍胶压裂液,既缓解了油区开发对大量水资源的需求问题,又解决了作业区大量稠油热采水难以处置的问题,对油田节水减排目标起到巨大推进作用。
如图1所示,胍胶压裂液配制系统还包括泵体40。其中,泵体40位于第一供液装置10的第一出液口与第二混合装置30的第一进液口之间,且与第一出液口和第一进液口均连通,泵体40用于将从第一出液口排出的高温稠油净化水泵送至第一进液口内。这样,泵体40能够对高温稠油净化水进行泵送,以保证高温稠油净化水能够进入第二混合装置30内,提升了胍胶压裂液配制系统的运行可靠性。
具体地,在高温稠油净化水输送管路上,泵体40有利于将高温稠油净化水所需的排量向第二混合装置30中输送,同时,第一混合装置23按照所需的胍胶压裂液浓度配制胍胶原液,并将上述胍胶原液按所需排量向第二混合装置30中输出。
可选地,泵体40为自吸式离心泵。需要说明的是,泵体40的类型不限于此。可选地,泵体40为轴流泵、或混流泵、或旋涡泵。
如图1所示,胍胶压裂液配制系统还包括流量计50。其中,流量计50设置在泵体40与第二混合装置30之间,流量计50对进入第二混合装置30的高温稠油净化水的流量进行监测。这样,在高温稠油净化水输送过程中,流量计50能够实施监测进入第二混合装置30的高温稠油净化水的流量,进而控制从第二混合装置30中输出的胍胶混合液的浓度。
可选地,第一供液装置10为多个,胍胶压裂液配制系统还包括集液装置80和多个出液管道90。其中,集液装置80与各第一供液装置10的第一出液口连通,以使全部第一供液装置10内的水汇集至集液装置80内。集液装置80的第三出液口与各出液管道90的第一端连接,各出液管道90的第二端与第二混合装置30连接;其中,第一供液装置10的个数大于出液管道90的个数。如图1所示,第一供液装置10为六个,胍胶压裂液配制系统还包括两个出液管道90。这样,上述设置能够保证向第二混合装置30中排出的高温稠油净化水的供水排量充足,以满足施工需要,保证胍胶压裂液配制系统能够正常运行。
需要说明的是,第一供液装置10的个数不限于此。可选地,第一供液装置10为三个、或四个、或五个。
需要说明的是,出液管道90的个数不限于此,只要小于第一供液装置10的个数即可。可选地,出液管道90为三个、或四个、或五个。
可选地,泵体40为多个,流量计50为多个,多个出液管道90与多个泵体40一一对应地设置,多个出液管道90与多个流量计50一一对应地设置,各出液管道90上设置有与其相对应的泵体40和流量计50。如图1所示,泵体40为两个,流量计50为两个,两个出液管道90与两个泵体40一一对应地设置,两个出液管道90与两个流量计50一一对应地设置。这样,上述设置能够实现各出液管道90的流量监测,便于工作人员操作,以获得所需浓度的胍胶混合液。
需要说明的是,泵体40的个数不限于此。可选地,泵体40为三个、或四个、或五个。
需要说明的是,流量计50的个数不限于此。可选地,流量计50为三个、或四个、或五个。
如图1所示,胍胶压裂液配制系统还包括缓存装置70。其中,缓存装置70与第二混合装置30的第二出液口连通,以对从第二出液口排出的胍胶混合液进行存放。这样,缓存装置70的设置能够对配制好的压裂液进行储存,以便于在压裂液的制备过程为其提供稳定地输出胍胶混合液。
如图1所示,胍胶压裂液配制系统还包括第二混合组件。其中,第二混合组件位于缓存装置70的下游位置处,第二混合组件包括交联剂供应装置61和第三混合装置60,第三混合装置60与交联剂供应装置61和缓存装置70均连通,交联剂供应装置61内的交联剂进入第三混合装置60内,以与第三混合装置60内的胍胶混合液进行混合。这样,从第二混合装置30输出的胍胶混合液能够在第三混合装置60内与交联剂进行混合,以制备胍胶压裂液。
如图1所示,第二混合组件还包括填料供应装置62。其中,填料供应装置62与第三混合装置60连通,填料供应装置62内的填料进入第三混合装置60内,以与胍胶混合液及交联剂进行混合。这样,从第二混合装置30输出的胍胶混合液能够在第三混合装置60内与交联剂及填料进行混合,以制备胍胶压裂液。
可选地,填料供应装置62为石英砂供应装置和/或陶粒供应装置。采用石英砂供应装置和/或陶粒供应装置作为上述填料供应装置62,有利于提高胍胶压裂液的压裂性能。
可选地,缓存装置70为多个,胍胶压裂液配制系统还包括多个胍胶混合液输送管道100。其中,多个胍胶混合液输送管道100与多个缓存装置70一一对应地设置,各胍胶混合液输送管道100的一端与第二混合装置30连接,各胍胶混合液输送管道100的另一端与其相对应的缓存装置70连接。如图1所示,缓存装置70为两个,胍胶压裂液配制系统还包括两个胍胶混合液输送管道100。其中,多个胍胶混合液输送管道100与多个缓存装置70一一对应地设置。这样,上述设置使得胍胶压裂液配制系统能够同时进行两个缓存装置70的胍胶混合液存储,进而提升了胍胶压裂液配制系统的加工效率。
需要说明的是,缓存装置70的个数不限于此。可选地,缓存装置70为三个、或四个、或五个、或六个。
可选地,第二混合组件为多个,缓存装置70为多个,多个缓存装置70与多个第二混合组件一一对应地设置。如图1所示,第二混合组件为两个,两个缓存装置70与两个第二混合组件一一对应地设置。这样,上述设置使得两个混合组件能够同时进行胍胶压裂液的制备,提升了胍胶压裂液配制系统的生产效率。
需要说明的是,第二混合组件的个数不限于此,只要与缓存装置70的个数一致即可。可选地,第二混合组件为三个、或四个、或五个、或六个。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
以利用高温稠油净化水为原料,采用图1所示的配制系统配制胍胶压裂液。压裂设计要求入井压裂液为0.15wt%胍胶压裂液,入井排量为9m3/min。管线输送至井场的高温稠油净化水温度为80℃,常温清水温度为21℃,按以上要求,高温稠油净化水与常温清水的混合比例设计为2:1。
从第二供液装置22中向第一混合装置23(连续混配车)中输送常温清水,并从胍胶供应装置21中向第一混合装置23(连续混配车)中输送胍胶,以配制胍胶原液,浓度为0.45wt%。施工过程中,启动两台泵体40,每台泵体40均按照3m3/min的排量,将高温稠油净化水从第一供液装置10排入第二混合装置30中,同时第一混合装置23(连续混配车)将配制的0.45%的胍胶压裂液按3m3/min的排量排入第二混合装置30中。第二混合装置30内的混合压裂液(胍胶混合液)以自压的方式排入缓存装置70,缓存装置70内的混合压裂液(胍胶混合液)温度实测39℃,粘度为6mPa·s,满足施工需要。最后将上述混合压裂液(胍胶混合液)输送至第三混合装置60中,并与交联剂供应装置61提供的交联剂及填料供应装置62提供的填料共同制备压裂液。
实施例2
以利用高温稠油净化水为原料,采用图1所示的配制系统配制胍胶压裂液。压裂设计要求入井压裂液为0.3wt%胍胶压裂液,入井排量为6m3/min。管线输送至井场的高温稠油净化水温度为79℃,常温清水温度为18℃,按以上要求,高温稠油净化水与常温清水的混合比例设计为1:1。
从第二供液装置22中向第一混合装置23(连续混配车)中输送常温清水,并从胍胶供应装置21中向第一混合装置23(连续混配车)中输送胍胶,以配制胍胶原液,浓度为0.6wt%。施工过程中,启动一台泵体40,泵体按照3m3/min的排量,将高温稠油净化水从第一供液装置10排入第二混合装置30中,同时第一混合装置23(连续混配车)将配制的0.6%的胍胶压裂液按3m3/min的排量排入第二混合装置30中。第二混合装置30内的混合压裂液(胍胶混合液)以自压的方式排入缓存装置70,缓存装置70内的混合压裂液(胍胶混合液)温度实测44℃,粘度为24mPa·s,满足施工需要。最后将上述混合压裂液(胍胶混合液)输送至第三混合装置60中,并与交联剂供应装置61提供的交联剂及填料供应装置62提供的填料共同制备压裂液。
对比例1
以高温稠油净化水为原料,压裂设计要求入井压裂液为0.3wt%胍胶压裂液,入井排量为6m3/min。管线输送至井场的高温稠油净化水温度为79℃,常温清水温度为18℃,按以上要求,高温稠油净化水与常温清水的混合比例设计为1:1。
从第二供液装置中向第二混合装置中输送常温清水,排量为3m3/min,同时启动一台泵体,按照3m3/min的排量向第二混合装置中输送稠油净化水,第二混合装置内的混合水以自压的方式排入第一混合装置(连续混配车),同时从胍胶供应装置中向第一混合装置(连续混配车)中输送胍胶,以配制0.3wt%的胍胶原液,配制成的胍胶原液以排出泵泵出的方式排入缓存装置,缓存装置内的胍胶液温度实测42℃,粘度为17mPa·s,不能满足施工需要。
从以上的描述中,可以看出,本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:
胍胶先与清水进行混配,以制得高浓度胍胶原液。之后,再通过第一供液装置提供高温稠油净化水,并将其与上述高浓度胍胶原液在第一混合装置中进行混合,进而得到所需浓度的胍胶混合液。在上述过程中,由于高温稠油净化水并非直接与胍胶进行配制,而是先将清水与胍胶进行混合,以使胍胶固体粉末溶胀形成具有较大粘度的胍胶原液,然后再将上述高浓度胍胶原液与具有较高温度的稠油净化水进行混合。这能够降低温度及水中复杂离子成分对压裂液粘度的影响,从而解决了现有技术中胍胶压裂液起粘速度慢、起粘不充分的问题,提高了胍胶压裂液的性能。
同时,采用上述胍胶压裂液配制系统配制压裂液还能够实现将高温稠油净化水在施工井场以即配即用的方式配制胍胶压裂液,既缓解了油区开发对大量水资源的需求问题,又解决了作业区大量稠油热采水难以处置的问题,对油田节水减排目标起到巨大推进作用。
显然,上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种胍胶压裂液配制系统,其特征在于,包括:
第一供液装置(10),所述第一供液装置(10)用于供应高温稠油净化水;
第一混合组件(20),包括第二供液装置(22)、胍胶供应装置(21)和第一混合装置(23),所述第二供液装置(22)用于供应水,所述胍胶供应装置(21)用于供应胍胶,所述第二供液装置(22)和所述胍胶供应装置(21)均与所述第一混合装置(23)连通,水和所述胍胶在所述第一混合装置(23)内混合,以形成胍胶原液;
第二混合装置(30),与所述第一供液装置(10)和所述第一混合装置(23)均连通,所述高温稠油净化水与所述胍胶原液在所述第二混合装置(30)内进行混合,以形成胍胶混合液。
2.根据权利要求1所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述胍胶压裂液配制系统还包括:
泵体(40),位于所述第一供液装置(10)的第一出液口与所述第二混合装置(30)的第一进液口之间,且与所述第一出液口和所述第一进液口均连通,所述泵体(40)用于将从所述第一出液口排出的高温稠油净化水泵送至所述第一进液口内。
3.根据权利要求2所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述胍胶压裂液配制系统还包括:
流量计(50),设置在所述泵体(40)与所述第二混合装置(30)之间,所述流量计(50)对进入所述第二混合装置(30)的供应高温稠油净化水的流量进行监测。
4.根据权利要求3所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述第一供液装置(10)为多个,所述胍胶压裂液配制系统还包括:
集液装置(80),所述集液装置(80)与各所述第一供液装置(10)的第一出液口连通,以使全部所述第一供液装置(10)内的水汇集至所述集液装置(80)内;
多个出液管道(90),所述集液装置(80)的第三出液口与各所述出液管道(90)的第一端连接,各所述出液管道(90)的第二端与所述第二混合装置(30)连接;其中,所述第一供液装置(10)的个数大于所述出液管道(90)的个数。
5.根据权利要求4所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述泵体(40)为多个,所述流量计(50)为多个,多个所述出液管道(90)与多个所述泵体(40)一一对应地设置,多个所述出液管道(90)与多个所述流量计(50)一一对应地设置,各所述出液管道(90)上设置有与其相对应的所述泵体(40)和所述流量计(50)。
6.根据权利要求1所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述胍胶压裂液配制系统还包括:
缓存装置(70),与所述第二混合装置(30)的第二出液口连通,以对从所述第二出液口排出的胍胶混合液进行存放。
7.根据权利要求6所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述胍胶压裂液配制系统还包括:
第二混合组件,位于所述缓存装置(70)的下游位置处,所述第二混合组件包括交联剂供应装置(61)和第三混合装置(60),所述第三混合装置(60)与所述交联剂供应装置(61)和所述缓存装置(70)均连通,所述交联剂供应装置(61)内的交联剂进入所述第三混合装置(60)内,以与所述第三混合装置(60)内的胍胶混合液进行混合。
8.根据权利要求7所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述第二混合组件还包括:
填料供应装置(62),与所述第三混合装置(60)连通,所述填料供应装置(62)内的填料进入所述第三混合装置(60)内,以与所述胍胶混合液及所述交联剂进行混合。
9.根据权利要求6所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述缓存装置(70)为多个,所述胍胶压裂液配制系统还包括:
多个胍胶混合液输送管道(100),多个所述胍胶混合液输送管道(100)与多个所述缓存装置(70)一一对应地设置,各所述胍胶混合液输送管道(100)的一端与所述第二混合装置(30)连接,各所述胍胶混合液输送管道(100)的另一端与其相对应的所述缓存装置(70)连接。
10.根据权利要求7所述的胍胶压裂液配制系统,其特征在于,所述第二混合组件为多个,所述缓存装置(70)为多个,多个所述缓存装置(70)与多个所述第二混合组件一一对应地设置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11821296B2 (en) 2021-07-30 2023-11-21 Yantai Jereh Petroleum Equipment & Technologies Co., Ltd. Mixing and discharging device, mixing and discharging system and fracturing system

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