CN216974808U - 一种热采井用生产测试管柱及其测试工作筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热采井用生产测试管柱及其测试工作筒。测试工作筒，包括筒体，周向封闭、轴向贯通，用于与上下两侧的注采单元相连；工作筒密封结构，设于筒体内壁上，用于与测试仪器上的仪器密封结构配合，以防止两注采单元中的进油口连通；环槽，设于筒体内壁上，用于供测试仪器上的支撑爪支撑放置以向上支撑测试仪器；筒体具有下端端口，下端端口用于与测试仪器形成环形通道，环形通道与下方的进油口连通。需要测试时将测试仪器放入即可测试，当不需要测试时将测试仪器取出即可进行注汽、采油等操作，不需要频繁起下管柱，降低作业费用。

Description

一种热采井用生产测试管柱及其测试工作筒

技术领域

本实用新型涉及一种热采井用生产测试管柱及其测试工作筒。

背景技术

目前，在对热采井进行分层测试时，通常需要测试各采油层在注汽前的温度压力、注汽过程中吸汽状况(如井下蒸汽的温度、压力、干度、流量等)、注汽焖井后各采油层的温度压力以及生产过程中原油的产状参数(如原油的温度、压力、流量和含水率)。

现有技术中，生产管柱和测试管柱为独立的两套设备，测试前需要将生产管柱提出，将带有温度压力测试仪器的测试管柱下放至套管内，进行温度压力测试；然后提出测试管柱，下入生产管柱进行注汽、焖井，之后再提出生产管柱，放入带有吸汽状况测试仪器的测试管柱，进行吸汽状况测试；之后再提出生产管柱，下入测试管柱进行温度压力测试，一方面，频繁的起下管柱导致作业费用不断升高，另一方面，频繁的起下管柱液会破坏原有的油井井下生产状态，带来井下续流的干扰，对测试结果有一定的影响，难以直接用于指导油井生产。而且，现有技术中分层测试无法实时测试生产过程中原油的产状。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热采井用生产测试管柱的测试工作筒，以解决现有技术中需要频繁起下管柱而导致作业复杂、费用较高的技术问题；还提供一种使用该测试工作筒的热采井用生产测试管柱，以减小作业费用。

为实现上述目的，本实用新型热采井用生产测试管柱的测试工作筒的技术方案是：一种热采井用生产测试管柱的测试工作筒，包括

筒体，周向封闭、轴向贯通，用于与上下两侧的注采单元相连，筒体内具有供液体、气体以及测试仪器贯穿的通道；

工作筒密封结构，设于筒体内壁上，用于与测试仪器上的仪器密封结构配合，以防止两注采单元中的进油口连通；

环槽，设于筒体内壁上，用于供测试仪器上的支撑爪支撑放置以向上支撑测试仪器；

筒体具有下端端口，下端端口用于与测试仪器形成环形通道，环形通道与下方的进油口连通。

本实用新型的有益效果是：采用环槽向上定位支撑测试仪器，利用仪器密封结构和工作筒密封结构的配合能够将相邻的两个进油口隔开，能够对相邻的两地层进行单独的测试(包括温度、压力、产状测试等)，环槽和测试仪器之间仅为支撑配合的关系。需要测试时将测试仪器放入即可测试，当不需要测试时将测试仪器取出即可进行注汽、采油等操作，不需要频繁起下管柱，降低作业费用。而且，本实用新型中，测试工作筒和进油口之间错开布置，并通过环形通道连通，避免在测试工作筒上开孔来进油，而导致测试工作筒加工不便的情况发生。

进一步地，所述筒体具有光滑内壁面，光滑内壁面中用于与仪器密封结构配合的部分构成所述工作筒密封结构。由于内壁上开槽安装密封圈不便，采用内壁光滑，仪器密封结构上设置密封圈来实现密封，结构上更加简单。

进一步地，所述筒体的内壁包括内径较小的所述光滑内壁面，还包括内径较大的避让段，避让段用于避让所述仪器密封结构。避让段能够减小仪器密封结构下放时对仪器密封结构的磨损。

进一步地，所述筒体的上端端口处设有用于引导测试仪器进入筒体内的锥形引导口。锥形引导口能够对测试仪器的下方进行导向，防止测试仪器出现卡滞。

进一步地，所述筒体包括设有所述环槽的大径段，还包括设有所述工作筒密封结构的小径段。环槽处为大径段，可以将环槽处的壁厚设计地大一些，壁厚加大后，即使开设环槽，对筒体的整体强度也不会产生较大的影响。

本实用新型热采井用生产测试管柱的技术方案是：一种热采井用生产测试管柱，包括使用时位于任意相邻两地层之间以隔开相邻两地层的封隔器，还包括与各地层分别对应的注采单元，注采单元包括油管以及油管上连接的配汽阀，油管侧壁上设有进油口，管柱还包括连接相邻两注采单元的测试工作筒，测试工作筒包括

筒体，周向封闭、轴向贯通，与上下两侧的注采单元相连，筒体内具有供液体、气体以及测试仪器贯穿的通道；

工作筒密封结构，设于筒体内壁上，用于与测试仪器上的仪器密封结构配合，以防止两注采单元中的进油口连通；

环槽，设于筒体内壁上，用于供测试仪器上的支撑爪支撑放置以向上支撑测试仪器；

筒体具有下端端口，下端端口用于与测试仪器形成环形通道，环形通道与下方的进油口连通。

本实用新型的有益效果是：采用环槽向上定位支撑测试仪器，利用仪器密封结构和工作筒密封结构的配合能够将相邻的两个进油口隔开，能够对相邻的两地层进行单独的测试(包括温度、压力、产状测试等)，环槽和测试仪器之间仅为支撑配合的关系。需要测试时将测试仪器放入即可测试，当不需要测试时将测试仪器取出即可进行注汽、采油等操作，不需要频繁起下管柱，降低作业费用。而且，本实用新型中，测试工作筒和进油口之间错开布置，并通过环形通道连通，避免在测试工作筒上开孔来进油，而导致测试工作筒加工不便的情况发生。

进一步地，所述筒体具有光滑内壁面，光滑内壁面中用于与仪器密封结构配合的部分构成所述工作筒密封结构。由于内壁上开槽安装密封圈不便，采用内壁光滑，仪器密封结构上设置密封圈来实现密封，结构上更加简单。

进一步地，所述筒体的内壁包括内径较小的所述光滑内壁面，还包括内径较大的避让段，避让段用于避让所述仪器密封结构。避让段能够减小仪器密封结构下放时对仪器密封结构的磨损。

进一步地，所述筒体的上端端口处设有用于引导测试仪器进入筒体内的锥形引导口。锥形引导口能够对测试仪器的下方进行导向，防止测试仪器出现卡滞。

进一步地，所述筒体包括设有所述环槽的大径段，还包括设有所述工作筒密封结构的小径段。环槽处为大径段，可以将环槽处的壁厚设计地大一些，壁厚加大后，即使开设环槽，对筒体的整体强度也不会产生较大的影响。

附图说明

图1为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中下入空心桥塞时的示意图；

图2为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中管柱下入完成未生产时的示意图；

图3为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中在管柱中下入抽油杆后的示意图；

图4为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中所使用的测试工作筒的剖视图；

图5为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中温度压力测试仪器的示意图；

图6为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中吸汽状况测试仪器的示意图；

图7为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中产状测试仪器的示意图；

图8为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例1中温度压力测试仪器和产状测试仪器所配套的提挂段的示意图；

图9为本实用新型热采井用生产测试管柱实施例2中管柱下入完成后的示意图；

附图标记说明：1-上采油层；2-中采油层；3-下采油层；4-人工井底；5-底部球座；6-挡球罩；7-下配汽阀；8-下偏心进油阀；9-下测试工作筒；10-平式油管；11-空心桥塞；12-套管；13-连接管；14-插管密封器；15-中偏心进油阀；16-中测试工作筒；17-封隔器；18-上配汽阀；19-上偏心进油阀；20-上测试工作筒；21-抽稠泵；22-伸缩管；23-中配汽阀；24-抽油杆；25-上接头；26-下接头；27-环槽；28-密封管段；29-第一绳帽头；30-压力计；31-温度计；32-第一密封段；33-压力温度计；34-第一提挂段；35-第一加重杆；36-第二绳帽头；37-四参数高温测试仪；38-第二加重杆；39-第三绳帽头；40-产状测试仪；41-第二密封段；42-进口；43-第二提挂段；44-第三加重杆；45-凸轮；46-支撑爪；47-上采油层；48-下采油层；49-上测试工作筒；50-上偏心进油阀；51-上配汽阀；52-封隔器；53-下测试工作筒；54-下偏心进油阀；55-下配汽阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的热采井用生产测试管柱的具体实施例1：

如图1至图8所示，本实施例以三层采油层为例进行阐述，三层采油层分别为上采油层1、中采油层2和下采油层3。热采井用生产测试管柱为集注汽、测试和生产为一体的管柱，管柱包括密封插合的上段部分和下段部分。

如图1和图2所示，下段部分包括Φ88.9mm的平式油管10，平式油管10的上方连接有7″的空心桥塞11，平式油管10下方由上至下依次布置有下测试工作筒9、下偏心进油阀8、下配汽阀7、挡球罩6和底部球座5，各部件之间直接相连或者通过油管相连。

管柱的上段部分包括由上至下依次相连的伸缩管22、抽稠泵21、上测试工作筒20、上偏心进油阀19、上配汽阀18、中测试工作筒16、中偏心进油阀15、中配汽阀23以及插管密封器14，各部件之间直接相连或者通过油管相连。其中，上测试工作筒20、上偏心进油阀19、上配汽阀18与上采油层1对应，中测试工作筒16、中偏心进油阀15、中配汽阀23与中采油层2对应，下测试工作筒9、下偏心进油阀8、下配汽阀7与下采油层3对应。

上测试工作筒20、中测试工作筒16和下测试工作筒9的结构相同，本实施例中一起进行介绍，如图4所示，测试工作筒包括筒体，筒体整体为周向封闭、轴向贯通的形状，筒体上端有母扣而形成上接头25，下端有公扣而形成下接头26，筒体内壁中的上半部分能够与测试仪器的密封段配合而形成了密封管段28，筒体下段设置有环槽27，环槽27的下侧槽壁能够向上支撑测试仪器中的支撑爪。本实施例中，由图4可以看出，筒体中环槽27所在位置处的外径较大，此处形成大径段，密封管段28所在位置处的外径较小，此处形成小径段。设置大径段的目的在于，由于此处需要进行开槽，大径段处的壁厚可以做的更大，利于开槽，且在开槽后能够保证筒体整体强度不受影响。

同时，由图4可以看出，下接头26的内径大于密封管段28的内径，密封管段28的内壁是用来与测试仪器的密封段上的密封圈进行配合的，因此，密封管段28的内径需设计地较小，以配合密封；而下接头26是用来供测试仪器穿过的，应设计地较大，当密封圈通过时，尽量较小对密封圈的磨损。由此，使得下接头26形成了避让段。

本实施例中，筒体的下端端口较大，在测试仪器穿过后，测试仪器的进口位于筒体中，测试仪器与筒体之间形成的环形通道与下层的偏心进油阀连通，能够将油液引向测试仪器的进口。或者即使在将测试仪器放入后，进口位于筒体的下方，那么环形通道仍然存在且仍然与下层的偏心进油阀连通。

密封管段28的上端为扩口，能够引导测试仪器进入密封管段28内。

如图5所示为与管柱配套使用的温度压力测试仪器的示意图，温度压力测试仪器包括由上至下依次布置的第一绳帽头29、压力计30、温度计31、第一密封段32、压力温度计33、第一提挂段34和第一加重杆35，其中，第一绳帽头29、压力计30、温度计31和压力温度计33均采用市场上可外购的部件，如图5所示，第一密封段32的外部设置有多道密封圈，第一密封段32能够与测试工作筒中的密封管段28的内壁密封配合，隔开相邻的两个采油层。本实施例中给出的温度压力测试仪器针对于两层采油层的情况，可以根据采油层的数量增加密封段以及具体测试仪的数量。本实施例中，第一密封段32为实心结构。

如图6所示为与管柱配套使用的吸汽状况测试仪器的示意图，吸汽状况测试仪器包括由上至下依次布置的第二绳帽头36、四参数高温测试仪37和第二加重杆38，其中，第二绳帽头36的结构与第一绳帽头29的结构一致，均可市场购买。四参数高温测试仪37包括测温元件、测压元件、蒸汽干度测试元件、流量测试元件，四参数高温测试仪37可以采用申请公开号为CN1258806A的中国发明专利申请中的四参数测井仪，四参数高温测试仪37能够对注汽过程中井下的温度、压力、干度、流量进行实时测试。在注汽过程中，各层之间处于连通的状态，因此，只需要设置一套四参数高温测试仪37即可，而且，在注汽测试的过程中，只需要将吸汽状况测试仪器悬挂在井下即可，不需要将各层隔开，不需要在吸汽状况测试仪器上设置密封段。

如图7所示为与管柱配套使用的产状测试仪器的示意图，产状测试仪器包括由上至下依次布置的第三绳帽头39、产状测试仪40、第二密封段41、第二提挂段43、第三加重杆44，其中，产状测试仪40包括测温元件、测压元件、含水率元件、流量元件，产状测试仪40可以采用授权公告号为CN207048764U的中国实用新型专利中的多参数测试仪，具体使用时只需要将现有技术中侧向的进液口封闭即可。第二密封段41的结构与第一密封段32的结构一致，外部均设置有多道密封圈。本实施例中，第二密封段41为中空的结构，在第二密封段41与第二提挂段43之间的中空管体上开设有径向的进口42，产状测试仪40中具有流道，连接产状测试仪40和第二密封段41的管体为中空结构，连接产状测试仪40和第三绳帽头39的管体也为中空结构，在产状测试仪40和第三绳帽头39之间的中空管体上开设有出油口(图中未画出)，由此，使得第二密封段41下方的原油可以经过进口42经过中空的流道由出油口中流出。

本实施例中，第一提挂段34和第二提挂段43的结构相同，如图8所示，提挂段上设置有凸轮45和支撑爪46，凸轮45和支撑爪46之间传动相连，在凸轮45向下翻转时，可以打开两个支撑爪46，该部分结构为现有技术，具体可以参考授权公告号为CN2424296Y的中国实用新型专利和授权公告号为CN203961959U的中国实用新型专利。当然，也可以采用电动的方式来打开和收回支撑爪，具体地，可以参考申请公布号为CN101403297A的中国发明专利申请。

本实用新型热采井测试工艺包括如下步骤(本实施例以对下采油层3进行产状测试为例进行阐述)：

1、起出原井管柱；

2、下Ф154mm通井规通井至人工井底4，检查套管12技术状况；

3、下GX178T刮削器刮削至人工井底，边刮削边用大排量热水洗井至进出口水质一致；

4、通过连接管13下7＂的空心桥塞11，投球封堵下配汽阀7后打液压5MPa、10MPa、15MPa，分别稳压5分钟，完成空心桥塞11座封锚定，继续打压20MPa，打开下配汽阀7，使下配汽阀7落至底部球座5处，泄压后上提连接管13完成丢手；

5、在套管12中下入上段部分，插管密封器14插入空心桥塞11中，将井口原Ф65mm上法兰更换为Ф80mm上法兰；

6、向上段部分内投入Ф25mm钢球，连接打压，打液压5MPa、10MPa、15MPa，分别稳压5分钟，完成Y241-152型号的封隔器17座封锚定；

7、升高泵车压力至20Mpa，打开中配汽阀23，向上段部分内投入Ф32mm钢球，打压10Mpa，打开上配汽阀18，整个生产测试管柱下入完成，安装井口及采油树；

8、由钢丝测试车自井口在生产测试管柱内下入温度压力测试仪器，温度压力测试仪器中的第一密封段32与测试工作筒中的密封管段28密封配合，将采油层隔开，关井3天，测试完毕取出温度压力测试仪器，测得注汽前各采油层的压力及温度；

9、分层注汽，分层注汽过程中由钢丝测试车自井口在生产测试管柱内下入吸汽状况测试仪器，悬吊在生产测试管柱内，测试完毕后取出；

10、焖井、放喷后，先由钢丝测试车自井口下入温度压力测试仪器，对注汽后的各采油层的压力和温度进行测试；然后由钢丝测试车自井口在生产测试管柱内下入产状测试仪器，产状测试仪器中的第二密封段41与下测试工作筒9中的密封管段28配合密封，将钢丝绳由第三绳帽头39上取出，下抽油杆24进行生产，下采油层3中的原油由进口42进入经过产状测试仪40后由出油口流出，产状测试仪40对原油的产状参数进行测试，本实施例中的产状测试仪40为存储式产状测试仪，在整个测试周期完成后取出抽油杆24，取出产状测试仪器；

11、下抽油杆24及柱塞，提好防冲距，试抽合格后完井。

本实施例中的产状测试仪器中仅设置有一个产状测试仪40，能够对最下层的待测采油层进行产状测试，或者能够同时测出产状测试仪40下方的各采油层原油混合后的参数。但是，比如说希望对中采油层2进行产状测试时，则需要额外再下入一个产状测试仪器，下方的产状测试仪器测试下采油层3的产状参数，上方的产状测试仪器测试下采油层3和中采油层2混合后原油的产状参数，再经过一系列的计算即可得出中采油层2中原油的产状参数。在其他实施例中，可以在同一管体上布置两套密封段和产状测试仪，两套产状测试仪之间相连通，且在两套产状测试仪之间的油管处开设有进口。

本实施例中，进油口和测试工作筒上下错开，不需要在测试工作筒上开孔来进行抽油，使得测试工作筒的整体结构较为简单，加工方便。

本实用新型热采井用生产测试管柱的具体实施例2：

如图9所示，本实施例仅布置有上采油层47和下采油层48，本实施例不再另外设置空心桥塞，在生产测试管柱的外部具有隔开上采油层47和下采油层48的封隔器52，生产测试管柱由上至下依次布置有上测试工作筒49、上偏心进油阀50、上配汽阀51、下测试工作筒53、下偏心进油阀54和下配汽阀55，其结构与实施例1中的一致，具体的测试工艺与上述实施例中的也一致。

上述实施例中，待测采油层不限于单层采油层，可以同时对两层采油层的混合原油进行测试。

本实用新型的热采井用生产测试管柱的具体实施例3：

实施例1中，偏心进油阀的内部即为进油口，本实施例中，可以将偏心进油阀取消，仅保留管柱上的进油口。

本实用新型的热采井用生产测试管柱的具体实施例4：

实施例1中，针对于每一个进油口都设置有一个测试工作筒，但是实际上，只要在两个进油口之间设置有测试工作筒即可实现断开两进油口连通的目的，基于该构思之下，本实施例中，测试工作筒的数量可以根据实际情况进行增减。

本实用新型的热采井用生产测试管柱的具体实施例5：

实施例1中，工作筒中环槽在下，密封管段在上，环槽所起的作用是能够支撑测试仪器，密封管段的作用是能够与测试仪器进行密封配合，本实施例中，环槽和密封管段的相对位置可以进行互换，即环槽在上，密封管段在上，互换后，测试仪器上的密封段和支撑爪的位置也需要进行互换。

本实用新型的热采井用生产测试管柱的具体实施例6：

实施例1中，密封管段的内壁光滑，与测试仪器上的密封段上的密封圈配合的部分形成工作筒密封结构，密封圈形成测试仪器上的仪器密封结构。本实施例中，两者可以进行互换，在工作筒的密封管段上设置密封圈，在测试仪器的外部设置光滑外壁面来形成仪器密封结构。

本实用新型热采井用生产测试管柱的测试工作筒的具体实施例，测试工作筒的结构与上述实施例中的一致，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热采井用生产测试管柱的测试工作筒，其特征在于：包括

筒体，周向封闭、轴向贯通，用于与上下两侧的注采单元相连，筒体内具有供液体、气体以及测试仪器贯穿的通道；

工作筒密封结构，设于筒体内壁上，用于与测试仪器上的仪器密封结构配合，以防止两注采单元中的进油口连通；

环槽，设于筒体内壁上，用于供测试仪器上的支撑爪支撑放置以向上支撑测试仪器；

筒体具有下端端口，下端端口用于与测试仪器形成环形通道，环形通道与下方的进油口连通。

2.根据权利要求1所述的热采井用生产测试管柱的测试工作筒，其特征在于：所述筒体具有光滑内壁面，光滑内壁面中用于与仪器密封结构配合的部分构成所述工作筒密封结构。

3.根据权利要求2所述的热采井用生产测试管柱的测试工作筒，其特征在于：所述筒体的内壁包括内径较小的所述光滑内壁面，还包括内径较大的避让段，避让段用于避让所述仪器密封结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的热采井用生产测试管柱的测试工作筒，其特征在于：所述筒体的上端端口处设有用于引导测试仪器进入筒体内的锥形引导口。

5.根据权利要求1或2或3所述的热采井用生产测试管柱的测试工作筒，其特征在于：所述筒体包括设有所述环槽的大径段，还包括设有所述工作筒密封结构的小径段。

6.一种热采井用生产测试管柱，其特征在于：包括使用时位于任意相邻两地层之间以隔开相邻两地层的封隔器，还包括与各地层分别对应的注采单元，注采单元包括油管以及油管上连接的配汽阀，油管侧壁上设有进油口，管柱还包括连接相邻两注采单元的测试工作筒，测试工作筒包括

筒体，周向封闭、轴向贯通，与上下两侧的注采单元相连，筒体内具有供液体、气体以及测试仪器贯穿的通道；

工作筒密封结构，设于筒体内壁上，用于与测试仪器上的仪器密封结构配合，以防止两注采单元中的进油口连通；

环槽，设于筒体内壁上，用于供测试仪器上的支撑爪支撑放置以向上支撑测试仪器；

筒体具有下端端口，下端端口用于与测试仪器形成环形通道，环形通道与下方的进油口连通。

7.根据权利要求6所述的热采井用生产测试管柱，其特征在于：所述筒体具有光滑内壁面，光滑内壁面中用于与仪器密封结构配合的部分构成所述工作筒密封结构。

8.根据权利要求7所述的热采井用生产测试管柱，其特征在于：所述筒体的内壁包括内径较小的所述光滑内壁面，还包括内径较大的避让段，避让段用于避让所述仪器密封结构。

9.根据权利要求6或7或8所述的热采井用生产测试管柱，其特征在于：所述筒体的上端端口处设有用于引导测试仪器进入筒体内的锥形引导口。

10.根据权利要求6或7或8所述的热采井用生产测试管柱，其特征在于：所述筒体包括设有所述环槽的大径段，还包括设有所述工作筒密封结构的小径段。

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