CN216841566U - 一种滑套开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油开采设备技术领域，公开了一种滑套开关，包括开关主体、滑套、导向销轴和弹性件。开关主体设置有沿开关主体的轴向贯穿开关主体的第一内腔，开关主体的外侧壁上设置有与第一内腔连通的流道口。滑套滑动设置于第一内腔中，滑套顶端的外侧壁与第一内腔的腔壁密封连接，滑套设置有沿开关主体的轴向贯穿滑套的第二内腔，第二内腔与第一内腔同轴设置。滑套的外侧壁上设置有连接槽，第一内腔的腔壁上设置有导向轨道，导向销轴的一端插入连接槽内，另一端伸入导向轨道内。弹性件设置于第一内腔中，弹性件能够驱使滑套相对于开关主体向上滑动。本实用新型提供的滑套开关能够实现滑套开关的关闭和再次开启。

Description

一种滑套开关

技术领域

本实用新型涉及石油开采设备技术领域，尤其涉及一种滑套开关。

背景技术

滑套开关是油井注水、压裂作业中重要的井下工具之一，现有的滑套开关只有打开功能，当滑套开关打开后即无法再将其关闭，在石油开采作业过程中，如需断开油层与管柱的连通，只能通过起出管柱或向管柱中投入油管堵塞器的方式，作业成本高且风险大。

因此，亟需一种滑套开关，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滑套开关，实现滑套开关的关闭和再次开启，操作简单方便，作业成本低且作业风险小。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种滑套开关，包括：

开关主体，其设置有沿所述开关主体的轴向贯穿所述开关主体的第一内腔，所述开关主体的外侧壁上设置有与所述第一内腔连通的流道口；

滑套，其滑动设置于所述第一内腔中，所述滑套顶端的外侧壁与所述第一内腔的腔壁密封连接，所述滑套设置有沿所述开关主体的轴向贯穿所述滑套的第二内腔，所述第二内腔与所述第一内腔同轴设置，且所述第一内腔位于所述滑套上方的部分的直径大于所述第二内腔的顶端的直径；

导向销轴，所述滑套的外侧壁上设置有连接槽，所述第一内腔的腔壁上设置有导向轨道，所述导向销轴的一端插入所述连接槽内，另一端伸入所述导向轨道内，所述滑套具有第一工作位、第二工作位、第三工作位和第四工作位，所述滑套相对于所述开关主体向下滑动时，所述导向销轴与所述导向轨道配合能够驱使所述滑套由第一工作位移动到第二工作位或由第三工作位移动到第四工作位，所述滑套相对于所述开关主体向上滑动时，所述导向销轴与所述导向轨道配合能够驱使所述滑套由第二工作位移动到第三工作位或由第四工作位移动到第一工作位，所述滑套位于第一工作位时，所述流道口与所述第一内腔连通，所述滑套位于第二工作位、第三工作位和第四工作位时，所述滑套能够断开所述流道口与所述第一内腔的连通；

弹性件，其设置于所述第一内腔中，所述弹性件能够驱使所述滑套相对于所述开关主体向上滑动。

作为优选，所述滑套的侧壁上设置有连通所述第二内腔与所述滑套外侧的连通孔，所述滑套位于第一工作位时，所述流道口与所述连通孔连通，所述滑套位于所述第二工作位、第三工作位和第四工作位时，所述第一内腔的腔壁能够封堵所述连通孔。

作为优选，所述导向轨道环绕所述内腔的腔壁设置，所述滑套由第一工作位向第二工作位移动时、由第二工作位向第三工作位移动时、由第三工作位向第四工作位移动时以及由第四工作位向第一工作位移动时，所述导向轨道与所述导向销轴配合均能够驱使所述滑套绕所述开关主体的轴线沿第一方向相对于所述开关主体转动。

作为优选，所述连通孔和/或所述流道口沿所述滑套的周向间隔设置有多个。

作为优选，所述滑套的外壁上设置有第一限位面和第二限位面，所述第一内腔的腔壁上设置有第三限位面和第四限位面，所述第一限位面、所述第二限位面、所述第三限位面以及所述第四限位面均与所述开关主体的轴线成夹角设置，所述滑套位于第一工作位时，所述第一限位面与所述第三限位面抵接，所述滑套位于所述第二工作位和所述第四工作位时，所述第二限位面与所述第四限位面抵接。

作为优选，所述开关主体包括：

上接头，其底端套设于所述滑套上，所述流道口设置于所述上接头上；

外套，其顶端套设于所述上接头的底端，且与所述上接头的底端螺接；

下接头，所述外套的底端套设于所述下接头的底端，且与所述下接头螺接；

导向套，其套设于所述滑套上，且所述导向套的顶端端面与所述上接头的底端端面抵接，所述导向套的底端端面与所述下接头的顶端端面抵接，所述导向轨道设置于所述导向套上，且所述导向轨道将所述导向套分隔为上导向套和下导向套。

作为优选，所述第二限位面为所述滑套的底端端面，所述第三限位面为所述上接头的底端端面，所述第四限位面设置于所述下导向套的内侧壁上。

作为优选，所述上导向套的顶端的外侧壁上设置有第一限位凸起，所述下导向套的底端的外侧壁上设置有第二限位凸起，所述外套的内侧壁上设置有第五限位面和第六限位面，所述第一限位凸起的底端端面与所述第五限位面抵接，所述第二限位凸起的顶端端面与所述第六限位面抵接，所述上导向套和所述下导向套的外侧壁上均设置有与所述开关主体的轴线平行的第七限位面，所述外套的内侧壁上设置有第八限位面，所述第七限位面与所述第八限位面配合能够阻止所述上导向套以及所述下导向套绕所述开关主体的轴线相对于所述外套转动。

作为优选，所述弹性件的顶端作用于所述滑套的底端端面，所述弹性件的底端作用于所述下接头的顶端端面。

作为优选，所述开关主体还包括垫片，所述垫片的一端与所述滑套的底端端面抵接，另一端与所述弹性件的顶端抵接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的滑套开关，当滑套处于第一工作位时，流道口与第一内腔连通，即滑套开关处于开启状态，此时油层经流道口与开关主体上方的管柱连通，如果需要断开管柱与油层的连通，只需要向管柱中投入可溶球，可溶球的直径大于第一内腔位于滑套上方的部分的直径，且小于第二内腔的顶端的直径，使可溶球能够落于滑套的顶端并堵塞第二容纳腔，然后在井口向管柱内加压，在压力作用下可溶球推动滑套相对于开关主体向下滑动，在此过程中导向销轴与导向轨道配合驱使滑套由第一工作位移动到第二工作位，此时井口泄压，弹性件驱使滑套相对于开关主体向上滑动，在此过程中导向销轴与导向轨道配合驱使滑套由第二工作位移动到第三工作位，而滑套第三工作位时，滑套能够断开流道口与第一内腔的连通，从而断开油层与管柱的连通。如需再次开启滑套开关使油层与管柱连通，只需要再次投入可溶球，并在井口加压，使滑套由第三工作位移动到第四工作位，然后井口泄压，使滑套由第四工作位移动到第一工作位即可。从而实现滑套开关的关闭和再次开启，操作简单方便，作业成本低且作业风险小。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的滑套开关滑套位于第三工作位置时的局部剖视；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是图1中C处的局部放大图；

图5是本实用新型实施例提供的滑套开关滑套位于第一工作位置时的局部剖视图；

图6是图5中D-D处的剖视图；

图7是图6中部分结构示意图一；

图8是图6中部分结构示意图二；

图9是本实用新型实施例提供的滑套开关的滑套的结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的滑套开关的滑套的部分结构展开图。

图中：

100、可溶球；

1、开关主体；11、第一内腔；12、流道口；13、导向轨道；14、第三限位面；15、第四限位面；16、上接头；17、外套；171、第五限位面；172、第六限位面；173、第八限位面；18、下接头；19、导向套；191、上导向套；1911、第一限位凸起；192、下导向套；1921、第二限位凸起；193、第七限位面；

2、滑套；21、第二内腔；22、连通孔；23、第一限位面；24、第二限位面；

3、导向销轴；

4、弹性件；

5、垫片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-10所示，本实施例提供一种滑套开关，包括开关主体1、滑套2、导向销轴3和弹性件4。开关主体1设置有沿开关主体1的轴向贯穿开关主体1的第一内腔11，开关主体1的外侧壁上设置有与第一内腔11连通的流道口12。滑套2滑动设置于第一内腔11中，滑套2顶端的外侧壁与第一内腔11的腔壁密封连接，滑套2设置有沿开关主体1的轴向贯穿滑套2的第二内腔21，第二内腔21与第一内腔11同轴设置，且第一内腔11位于滑套2上方的部分的直径大于第二内腔21的顶端的直径。滑套2的外侧壁上设置有连接槽，第一内腔11的腔壁上设置有导向轨道13，导向销轴3的一端插入连接槽内，另一端伸入导向轨道13内，滑套2具有第一工作位、第二工作位、第三工作位和第四工作位，滑套2相对于开关主体1向下滑动时，导向销轴3与导向轨道13配合能够驱使滑套2由第一工作位移动到第二工作位或由第三工作位移动到第四工作位，滑套2相对于开关主体1向上滑动时，导向销轴3与导向轨道13配合能够驱使滑套2由第二工作位移动到第三工作位或由第四工作位移动到第一工作位，滑套2位于第一工作位时，流道口12与第一内腔11连通，滑套2位于第二工作位、第三工作位和第四工作位时，滑套2能够断开流道口12与第一内腔11的连通。弹性件4设置于第一内腔11中，弹性件4能够驱使滑套2相对于开关主体1向上滑动。

本实施例提供的滑套开关，当滑套2处于第一工作位时，流道口12与第一内腔11连通，即滑套开关处于开启状态，此时油层经流道口12与开关主体1上方的管柱连通，如果需要断开管柱与油层的连通，只需要向管柱中投入可溶球100，可溶球100的直径大于第一内腔11位于滑套2上方的部分的直径，且小于第二内腔21的顶端的直径，使可溶球100能够落于滑套2的顶端并堵塞第二容纳腔21，然后在井口向管柱内加压，在压力作用下可溶球100推动滑套2相对于开关主体1向下滑动，在此过程中导向销轴3与导向轨道13配合驱使滑套2由第一工作位移动到第二工作位，对应图10中导向销轴3由E位置运动到F位置的过程。然后井口泄压，弹性件4驱使滑套2相对于开关主体1向上滑动，在此过程中导向销轴3与导向轨道13配合驱使滑套2由第二工作位移动到第三工作位，对应图10中导向销轴3由F位置移动到G位置，此时滑套2能够断开流道口12与第一内腔11的连通，从而断开油层与管柱的连通。如需再次开启滑套开关使油层与管柱连通，只需要再次投入可溶球100，并在井口加压，使滑套2由第三工作位移动到第四工作位，对应图10中导向销轴3由G位置移动到H位置，然后井口泄压，使滑套2由第四工作位移动到第一工作位即可,对应图10中导向销轴3由H位置移动到I位置。通过上述操作能够实现滑套开关的关闭和再次开启，操作简单方便，作业成本低且作业风险小。在管柱上需要连接多个本实施例提供的滑套开关时，可以根据需要对各个滑套开关的部件尺寸进行设计，从而能够使用不同尺寸的可溶球100对各层级的滑套开关进行控制。

可选地，如图1-5所示，滑套2的侧壁上设置有连通第二内腔21与滑套2外侧的连通孔22，滑套2位于第一工作位时，流道口12与连通孔22连通，从而流道口12通过连通孔22连通至滑套2内的第二内腔21，进而连通至开关主体1的第一内腔11，从而使油层经流道口12与开关主体1上方的管柱连通。滑套2位于第二工作位、第三工作位和第四工作位时，第一内腔11的腔壁能够封堵连通孔22，从而在滑套2离开第一工作位后断开油层与管柱的连通。

可选地，如图1-5所示，导向轨道13环绕第一内腔11的腔壁设置，滑套2由第一工作位向第二工作位移动时、由第二工作位向第三工作位移动时、由第三工作位向第四工作位移动时以及由第四工作位向第一工作位移动时，导向轨道13与导向销轴3配合均能够驱使滑套2绕开关主体1的轴线沿第一方向相对于开关主体1转动。从而使滑套2能够通过不断绕开关主体1的轴线沿第一方向相对于开关主体1转动而实现连通孔22与流道口12的重复连通与断开，进而使滑套开关能够进行重复的开启和关闭，

可选地，如图1-5所示，连通孔22和/或流道口12沿滑套2的周向间隔设置有多个，从而缩小滑套开关一次开启与关闭滑套2转过的角度，从而缩小滑套开关开启和关闭所需的时间。具体地，在本实施例中，连通孔22和流道口12均沿滑套2的周向间隔设置有多个，且连通孔22和流道口12第一对应设置。

可选地，如图1-5所示，滑套2的外壁上设置有第一限位面23和第二限位面24，第一内腔11的腔壁上设置有第三限位面14和第四限位面15，第一限位面23、第二限位面24、第三限位面14以及第四限位面15均与开关主体1的轴线成夹角设置，滑套2位于第一工作位时，第一限位面23与第三限位面14抵接，滑套2位于第二工作位和第四工作位时，第二限位面24与第四限位面15抵接。通过第二限位面24与第四限位面15抵接，使滑套2由第一工作位到达第二工作位或由第三工作位到达第四工作位时，井口压力作用于可溶球100上的力以及滑套2由运动到静止产生的冲击力与由第二限位面24与第四限位面15承担，通过第一限位面23与第三限位面14抵接，使滑套2由第四工作位到达第一工作位时，弹性件4对滑套2的作用力以及滑套2由运动到静止产生的冲击力由第一限位面23和第三限位面14承担，从而避免损坏导向销轴3。

可选地，如图1-9所示，开关主体1包括上接头16、外套17、下接头18和导向套19。上接头16底端套设于滑套2上，流道口12设置于上接头16上。外套17顶端套设于上接头16的底端，且与上接头16的底端螺接。外套17的底端套设于下接头18的底端，且与下接头18螺接。导向套19套设于滑套2上，且导向套19的顶端端面与上接头16的底端端面抵接，导向套19的底端端面与下接头18的顶端端面抵接，导向轨道13设置于导向套19上，且导向轨道13将导向套19分隔为上导向套191和下导向套192。通过将开关主体1分为上接头16、外套17、下接头18和导向套19，各部分之间采用螺接或抵接的连接方式，并且导向套19分为上导向套191和下导向套192，从而便于导向套19以及导向销轴3的安装和拆卸。

可选地，上接头16底端的外侧壁上套设有第二密封圈，通过设置第二密封圈实现上接头16与外套17之间的密封连接。下接头18的外侧壁上套设有第三密封圈，通过设置第三密封圈实现外套17与下接头18之间的密封连接。

可选地，上接头16位于流道口12两侧的内侧壁上均设置有第一密封圈，第一密封圈套设于滑套2上，从而实现上接头16与滑套2之间的密封连接。

可选地，如图2-3所示，第三限位面14为上接头16的底端端面，第四限位面15设置于下导向套192的内侧壁上，第五限位面171为下接头18的顶端端面。第二限位面24为滑套2的底端端面，第三限位面14为上接头16的底端端面，第四限位面15设置于下导向套192的内侧壁上。

可选地，如图1-9所示，上导向套191的顶端的外侧壁上设置有第一限位凸起1911，下导向套192的底端的外侧壁上设置有第二限位凸起1921，外套17的内侧壁上设置有第五限位面171和第六限位面172，第一限位凸起1911的底端端面与第五限位面171抵接，第二限位凸起1921的顶端端面与第六限位面172抵接，上导向套191和下导向套192的外侧壁上均设置有与开关主体1的轴线平行的第七限位面193，外套17的内侧壁上设置有第八限位面173，第七限位面193与第八限位面173配合能够阻止上导向套191以及下导向套192绕开关主体1的轴线相对于外套17转动。从而避免滑套2移动过程中上导向套191以及下导向套192相对于外套17移动。

可选地，如图1和图5所示，弹性件4的顶端作用于滑套2的底端端面，弹性件4的底端作用于下接头18的顶端端面。具体地，在本实施例中，弹性件4为弹簧。

进一步地，如图1、图3和图5所示，开关主体1还包括垫片5，垫片5的一端与滑套2的底端端面抵接，另一端与弹性件4的顶端抵接。通过在弹性件4与滑套2之间设置垫片5，从而降低滑套2绕开关主体1的轴线相对于开关主体1转动时的摩擦阻力。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滑套开关，其特征在于，包括：

开关主体(1)，其设置有沿所述开关主体(1)的轴向贯穿所述开关主体(1)的第一内腔(11)，所述开关主体(1)的外侧壁上设置有与所述第一内腔(11)连通的流道口(12)；

滑套(2)，其滑动设置于所述第一内腔(11)中，所述滑套(2)顶端的外侧壁与所述第一内腔(11)的腔壁密封连接，所述滑套(2)设置有沿所述开关主体(1)的轴向贯穿所述滑套(2)的第二内腔(21)，所述第二内腔(21)与所述第一内腔(11)同轴设置，且所述第一内腔(11)位于所述滑套(2)上方的部分的直径大于所述第二内腔(21)的顶端的直径；

导向销轴(3)，所述滑套(2)的外侧壁上设置有连接槽，所述第一内腔(11)的腔壁上设置有导向轨道(13)，所述导向销轴(3)的一端插入所述连接槽内，另一端伸入所述导向轨道(13)内，所述滑套(2)具有第一工作位、第二工作位、第三工作位和第四工作位，所述滑套(2)相对于所述开关主体(1)向下滑动时，所述导向销轴(3)与所述导向轨道(13)配合能够驱使所述滑套(2)由第一工作位移动到第二工作位或由第三工作位移动到第四工作位，所述滑套(2)相对于所述开关主体(1)向上滑动时，所述导向销轴(3)与所述导向轨道(13)配合能够驱使所述滑套(2)由第二工作位移动到第三工作位或由第四工作位移动到第一工作位，所述滑套(2)位于第一工作位时，所述流道口(12)与所述第一内腔(11)连通，所述滑套(2)位于第二工作位、第三工作位和第四工作位时，所述滑套(2)能够断开所述流道口(12)与所述第一内腔(11)的连通；

弹性件(4)，其设置于所述第一内腔(11)中，所述弹性件(4)能够驱使所述滑套(2)相对于所述开关主体(1)向上滑动。

2.根据权利要求1所述的滑套开关，其特征在于，所述滑套(2)的侧壁上设置有连通所述第二内腔(21)与所述滑套(2)外侧的连通孔(22)，所述滑套(2)位于第一工作位时，所述流道口(12)与所述连通孔(22)连通，所述滑套(2)位于所述第二工作位、第三工作位和第四工作位时，所述第一内腔(11)的腔壁能够封堵所述连通孔(22)。

3.根据权利要求2所述的滑套开关，其特征在于，所述导向轨道(13)环绕所述内腔(11)的腔壁设置，所述滑套(2)由第一工作位向第二工作位移动时、由第二工作位向第三工作位移动时、由第三工作位向第四工作位移动时以及由第四工作位向第一工作位移动时，所述导向轨道(13)与所述导向销轴(3)配合均能够驱使所述滑套(2)绕所述开关主体(1)的轴线沿第一方向相对于所述开关主体(1)转动。

4.根据权利要求3所述的滑套开关，其特征在于，所述连通孔(22)和/或所述流道口(12)沿所述滑套(2)的周向间隔设置有多个。

5.根据权利要求1所述的滑套开关，其特征在于，所述滑套(2)的外壁上设置有第一限位面(23)和第二限位面(24)，所述第一内腔(11)的腔壁上设置有第三限位面(14)和第四限位面(15)，所述第一限位面(23)、所述第二限位面(24)、所述第三限位面(14)以及所述第四限位面(15)均与所述开关主体(1)的轴线成夹角设置，所述滑套(2)位于第一工作位时，所述第一限位面(23)与所述第三限位面(14)抵接，所述滑套(2)位于所述第二工作位和所述第四工作位时，所述第二限位面(24)与所述第四限位面(15)抵接。

6.根据权利要求5所述的滑套开关，其特征在于，所述开关主体(1)包括：

上接头(16)，其底端套设于所述滑套(2)上，所述流道口(12)设置于所述上接头(16)上；

外套(17)，其顶端套设于所述上接头(16)的底端，且与所述上接头(16)的底端螺接；

下接头(18)，所述外套(17)的底端套设于所述下接头(18)的底端，且与所述下接头(18)螺接；

导向套(19)，其套设于所述滑套(2)上，且所述导向套(19)的顶端端面与所述上接头(16)的底端端面抵接，所述导向套(19)的底端端面与所述下接头(18)的顶端端面抵接，所述导向轨道(13)设置于所述导向套(19)上，且所述导向轨道(13)将所述导向套(19)分隔为上导向套(191)和下导向套(192)。

7.根据权利要求6所述的滑套开关，其特征在于，所述第二限位面(24)为所述滑套(2)的底端端面，所述第三限位面(14)为所述上接头(16)的底端端面，所述第四限位面(15)设置于所述下导向套(192)的内侧壁上。

8.根据权利要求6所述的滑套开关，其特征在于，所述上导向套(191)的顶端的外侧壁上设置有第一限位凸起(1911)，所述下导向套(192)的底端的外侧壁上设置有第二限位凸起(1921)，所述外套(17)的内侧壁上设置有第五限位面(171)和第六限位面(172)，所述第一限位凸起(1911)的底端端面与所述第五限位面(171)抵接，所述第二限位凸起(1921)的顶端端面与所述第六限位面(172)抵接，所述上导向套(191)和所述下导向套(192)的外侧壁上均设置有与所述开关主体(1)的轴线平行的第七限位面(193)，所述外套(17)的内侧壁上设置有第八限位面(173)，所述第七限位面(193)与所述第八限位面(173)配合能够阻止所述上导向套(191)以及所述下导向套(192)绕所述开关主体(1)的轴线相对于所述外套(17)转动。

9.根据权利要求6所述的滑套开关，其特征在于，所述弹性件(4)的顶端作用于所述滑套(2)的底端端面，所述弹性件(4)的底端作用于所述下接头(18)的顶端端面。

10.根据权利要求9所述的滑套开关，其特征在于，所述开关主体(1)还包括垫片(5)，所述垫片(5)的一端与所述滑套(2)的底端端面抵接，另一端与所述弹性件(4)的顶端抵接。

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