稠油和高凝油开发技术

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辽河油区稠油及高凝油勘探开发技术综述

辽河油区稠油及高凝油勘探开发技术综述
Ab t a t sr c :Th r r b n a t i a d g s c mp e e l g cc n ii n n ie s i t p si io eDe r s i n Th x lr to n e e a e a u d n l n a , o lx g oo i o d t s a d d v r eo l y e L a h p e s . ee p o a i n a d o o n o
维普资讯
第2 8卷
第 4期




Vo12A PETR OLEISI I N CA
J l uy
2 0 07
文 章 编 号 : 2 32 9 ( 0 7 0 — 1 50 0 5 —6 7 2 0 ) 40 4 —6
2 Per C iaLio eOif ed Co a y, n i 2 0 0, ia; . to h n a h l il mp n Pa jn 1 4 1 Ch n 3 S h o fOca n rh S in e T n j Unv riy, h n h i 0 0 2, ia . co l o e na d Ea t ce cs, o g i ie st S a g a 0 9 Chn ) 2
h a y o la d hi h po r p i to li a he o lr g o e v i n g u - o n i n Li o i e i n
Xi e a e W ny n ’ LiXi o a g a gu n Che e a n Zh ny n ・ H u e e iXu f ng
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稠油开采工艺技术及其应用的分析

稠油开采工艺技术及其应用的分析

稠油开采工艺技术及其应用的分析随着能源需求的不断增长和传统油田资源逐渐枯竭,对于稠油资源的开采和利用成为了石油行业的重要课题。

稠油是指粘度较高的原油,通常含有大量的沥青质和杂质,传统开采技术对其开采存在很大的难度。

研究并应用适合稠油开采的工艺技术成为了当前石油行业发展的重要方向。

本文将对稠油开采工艺技术及其应用进行分析,为完善稠油资源的开采提供参考。

一、稠油特性及开采难点稠油资源通常是指油井出口处原油的粘度在100厘波以上的原油,其具有以下特点:1. 高粘度:稠油的粘度远高于常规原油,这使得常规的采出工艺对其不适用。

2. 高密度:稠油的密度一般较大,采出后需要进行稀释才能满足运输和加工的需要。

3. 高凝点:稠油中的树脂、沥青等杂质含量较高,使得其凝固点较高,对于输送和处理造成了困难。

由于以上特性,稠油开采具有以下难点:1. 开采困难:由于粘度大、密度大等特性,传统的采出工艺对稠油的开采难度大,采油效率低。

2. 输送困难:稠油的输送难度大,需要借助特殊的热力设备或添加稀释剂。

3. 加工困难:稠油含有较多的杂质,对于提炼和加工设备要求高。

二、稠油开采工艺技术针对稠油的开采难点,石油行业逐渐形成了一系列针对稠油的开采工艺技术:1. 热采技术热采技术是指通过注入高温高压蒸汽或热介质,对稠油进行加热以降低其粘度,再通过泵功传播、压力差等将稠油推向地面。

热采技术有效克服了稠油高粘度的问题,提高了采油效率。

2. 溶剂辅助采油技术溶剂辅助采油技术是指通过注入溶剂,降低稠油的粘度以提高采油效率。

这种技术可以使用天然气、液体碳氢化合物等作为溶剂,有助于提高稠油的流动性。

3. 微生物驱油技术微生物驱油是指通过在稠油地层中注入适当的微生物,利用微生物的代谢活动改变地层中原油的理化性质,提高采油效率。

以上工艺技术主要是针对稠油的高粘度、高密度、高凝度等问题而设计的,在稠油开采中有着广泛的应用。

目前,稠油开采工艺技术在全球范围内得到了广泛的应用,其中主要是在以下领域:1. 加拿大稀油沙地区:加拿大稀油沙地区是世界上最为著名的稠油资源富集地之一,采用了大量的热采技术和溶剂辅助采油技术,取得了较好的开采效果。

稠油及高凝油开采技术

稠油及高凝油开采技术

(3)稠稠油油中轻Ⅱ质组1分00含*~ 量低10,00而0胶质>、0.沥9青20质0(含<2量2A高PI )
(二)特 高稠 凝油 油的基10本00特0~ 点50000 >0.9500(<17API )
超稠油 >50000
>0.9800(<13API )
高凝油是指蜡含量高、凝固点高的原某油油。井原油粘温曲线 凝固点:在一定条件下原油失去流动性时的最高温度。
1)开式热流体循环工艺
开式热流体反循环 工艺是油井产出的流 体或地面其他来源的 流体经过加热后,以 一定的流量通过油套 环形空间注入井筒中, 加热井筒生产流体及 油管、套管和地层, 然后在泵下或泵上的 某一深度上进入油管 并与生产流体混合后 一起采到地面。
热流体与原油 混合
开式热流体正 循环工艺是指 热流体由油管 注入井筒中, 在井筒中的某 一深度处进入 油套环形空间 与生产流体混 合后一起采到 地面。
二、井筒降粘技术
井筒降粘技术是指通过热力、化学、稀释等措施使得井 筒中的流体保持低粘度,从而达到改善井筒流体的流动条 件,缓解抽油设备的不适应性,提高稠油及高凝油的开发 效果等目的的采油工艺技术。
目前常用的井筒降粘技术:
● 化学降粘技术
● 热力降粘技术
(一)井筒化学降粘技术
化学降粘:通过向井筒流体中掺入化学药剂,从而使流体 粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。
加热深度根据井筒中生产流体的温度、粘度分布及流动 特性等为基础确定。
加热功率的大小取决于所需的温度增值,要通过设计使 得井筒内的生产流体具有低粘度和较好的流动性,同时考虑 到节省材料和节约能源。
因此要根据油井的具体情况确定合理的加热深度和经济 的加热功率。

第十章 稠油与高凝油开采技术1

第十章     稠油与高凝油开采技术1

活性剂溶液,使原油以微小油珠分散在活性水中形成水 包油乳状液或水包油型粗分散体系,同时活性剂溶液在 油管壁和抽油杆柱表面形成一层活性水膜,起到乳化降 粘和润湿降阻的作用。
主要设计参数:活性剂溶液的浓度、井下掺液器深 度、化学剂掺入量、井口的掺入温度和压力。
Xi’an Shiyou University
High-solidifying Point Crude Oil
第一节
稠油与高凝油开采特征
二、高凝油的开采特征
高凝油high-solidifying point crude oil :蜡含量高、凝固点高的原油。
凝固点:在一定条件下原油失去流动性时的最高温度。
目前对高凝油尚无统一的划分标准。若将凝固点大于40℃,含蜡量 超过35%的原油定为高凝油,则只有辽河沈阳油田、河南魏岗油田、大 港枣园油田属高凝油田,已探明还未动用的储量约 3 亿吨。 当前,沈阳 油田是我国最大的高凝油生产基地,代表我国高凝油的开采水平。 我国高凝油油藏一般埋藏较深,在油藏温度和压力条件下具有较好 的流动性,使原油可以从油层流入井筒。因此,高凝油开采的关键在于 提高井筒中流体的温度。 Xi’an Shiyou University
Chapter 10 第一节
稠油与高凝油开采特征
Production Characteristic of Viscous Oil and High-solidifying Point Crude Oil
2. 稠油的分类标准
1981年联合国训练署推荐的分类标准
oAPI=141.5/γ -131.5 o
中国稠油分类标准
油藏温度下ห้องสมุดไป่ตู้脱气油粘度 油藏条件下 原油粘度 Xi’an Shiyou University

高凝油的主要开采技术分析与总结

高凝油的主要开采技术分析与总结

高凝油的主要开采技术分析与总结【摘要】开采地下的高凝油资源,从勘探到开发的过程中会受到各种因素的影响,温度、地层等都是其影响因素,必须采用专门的开采工具才能完成开采任务。

如果利用传统的开采方式,将会耗费大量的资源,并且生产效率也较低。

当代的科学技术已经达到很高的水平,为了改善这种开采高凝油难的状况,对高凝油的开采技术进行分析,总结出一个最佳的开采技术以提高经济效益是十分必要的。

【关键词】高凝油开采技术分析总结中国是一个石油资源比较丰富的国家,对于整个世界来说中国的石油资源居第一位,但是,开采石油的地质环境十分恶劣,再加上开采技术的限制,与其他的产油大国相比,我国发现的较大油田较少,而且开采到的石油也较少。

高凝油是一种含蜡量较高的原油,并且它的凝固点也较高,如果高凝油很接近地层的温度,这将会大大增加开采的难度。

然而人们的日常生活中又不能缺少石油,所以必将会导致石油价格的猛增,这将会引起更多民众的不满情绪,而且我国的重要资源也得不到合理的开采和利用。

对以往的开采技术进行分析,利用现有的技术来修补其不足之处,总结出一些更佳的开采方式,并投入到实际的开采过程中,这将大大提高开采高凝油的经济效益和社会效益。

1 普遍的开采技术-机抽为主的伴热保温技术我们所采用的这种技术的目的就是让高凝油不能达到它的凝固点,以液体的形式从矿井中自由流动到井口处,从而降低了对高凝油的开采难度。

这种开采技术是在管道外缠绕电热电缆(类似于电褥子的电热丝),利用电热丝发出的热量来防止高凝油达到它的凝固点,从而可以保证高凝油以液体的方式流出井口。

这种开采技术有一定的局限性,由于电缆不同于其他的物质,它在使用过程中很容易发生损坏,由于它的经济效益太低,所以这种技术几乎已经被淘汰掉了,但是它也有可取之处,那就是它的设施十分的简单并且管理起来也较方便。

经过技术的改进,在电热电缆的外面加上一层保护层-空心管,这样既能保证电热电缆不易被损坏,也能利用空心杆与电热电缆形成的空心回路使得热量增加,从而使得高凝油不能达到它的凝固点比较容易的流到井口处,这种技术在原有的技术上稍加改进,改善原有技术的缺陷所以目前这种技术已经得到广泛的应用。

复杂条件下的开采技术

复杂条件下的开采技术

第6 部分复杂条件下的开采技术稠油及高凝油开采技术一、稠油几高凝油的开采特征1.稠油和重油的区分稠油是以其粘度高低作为分类标准,而原油粘度的的高低取决于原油中胶质、沥青质及含蜡量的多少;重油则是以原油密度的大小进行分类,而原油密度的大小往往取决于其金属、机械混合物及硫含量的多少。

2.稠油的特点(1)粘度高、密度大、流动性差。

它不仅增加了开采难度和成本,而且使油田的最终采收率非常低。

稠油开采的关键是提高其在油层、井筒和集输管线中的流动能力。

(2)稠油的粘度对温度敏感。

随着稠油温度的降低,其粘度显著增加(3)稠油中轻质组分含量低,而胶质、沥青质含量高。

3.井筒降粘开采技术1)井筒化学降粘技术是指通过向井筒流体中掺入化学药剂,从而使流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。

2)井筒热力降粘技术是利用高凝油、稠油的流动性对温度敏感这一特点,通过提高井筒流体的温度,使井筒流体粘度降低的工艺技术。

提高采收率的油层热处理及微生物采油技术简介一、热处理油层采油法1.热处理油层采油法是指利用热能加热油藏,降低原油粘度,将原油从地下采出的一种方法。

2. 热处理油层采油法的基本原理:通过加热使原油粘度大大降低,改善流度比,提高波及系数;热力学能还会使原油膨胀,增加原油从油藏排出的动力;此外,热力学能对原油有蒸发甚至蒸馏的作用,蒸馏出的轻质馏分和前面较冷的地层接触时会凝析下来,在前沿形成一混相带,从而具有某种混相作用。

3.热处理油层采油包括蒸汽吞吐、蒸汽驱和火烧油层三种常规方法1)蒸汽吞吐采油过程可以分为三个阶段,即注汽阶段(吞蒸汽)、关井阶段(焖井)和回采阶段(吐蒸汽)。

2)蒸汽吞吐机理:(1)原油降粘(2)地层能量增加(3)井筒附近地层堵塞清除(4)相渗透率与润湿性改变.3)蒸汽驱采油机理(1)降粘作用(2)热膨胀作用(3)蒸汽蒸馏作用(汽提)(4)溶解气驱作用(5)溶剂抽提作用(油相混相作用、溶剂萃取作用)(6)重力分离作用(7)高温对相对渗透率的影响4)火烧油层分为正向燃烧和反向燃烧正向燃烧由于注入的仅仅是空气或氧气而无水,因此又称干式燃烧法反向燃烧法是空气从准备成为生产井的井中注入并点燃油层,燃烧很短距离后,停止注入空气,而转为向相应的注入井注空气,而最初的点火井变为生产井1)反向燃烧的缺点(1)燃烧的是相对较轻的原油馏分,而不是正向燃烧的重质组分:(2)需要大量的氧气(大约为正向的两倍);(3)原油在注入井易于自燃,难于进行反向燃烧。

稠油热采开发技术

稠油热采开发技术

注热站23t/h水处理器 (7.4 ×3.3×3.5m,7.24t)
注热站23t/h蒸汽锅炉
正在燃烧的炉膛情景-可以看见火焰和盘管
8、蒸汽吞吐开发效果的主要评价指标
1)周期产油量及吞吐阶段累积采油量; 2)周期原油蒸汽比及吞吐阶段累积油汽比,极限油气比; 3)采油速度:年采油量占开发区动用地质储量的百分数; 4)周期回采水率及吞吐阶段回采水率; 5)阶段油层压力下降程度; 6)原油生产成本; 7)吞吐阶段采收率; 8)油井生产时率和利用率。
2、稠油与普通原油的主要差别
1)稠油中的胶质与沥青含量高,轻质馏分很少,因此相对密度 及粘度比较高;粘度是影响稠油采收率的主要因素,稠油冷 采,由于粘度高,在油层条件下流动性差,导致低采收率。
2)稠油粘度对温度非常敏感,随温度增加,粘度很快下降。在 国际上通用的稠油标准粘度-温度坐标图上,无论哪个油田 粘-温曲线斜率几乎一样,这表明了稠油对温度敏感性的一 致规律(包括海上稠油油田);
3)重力驱作用 对于厚油层,热原油流向井底时,除油层压力驱动外,还受到重力驱
动作用。 4)回采过程中吸收余热
被加热的原油及蒸汽凝结水采出,带走大量热能,加热带附近的冷原 油将以较低流速补充到降压的加热带,吸收油层、顶盖层及夹层中的余热 而降低粘度继续流到井筒,因而生产可以延长很长时间。
4、热采(蒸汽吞吐)机理(续)
高压蒸汽和热水后,近井地带内的油层和原油被加热。加热带的原油粘度 大幅度降低到几毫帕秒,原油流动阻力大大减小,流动系数成几倍到几十 倍的增加,油井产量必然增加许多倍。 2)加热后油层弹性能量的释放
对于压力较高的油层,油层的弹性能量在加热油层后充分释放出来, 成为驱油能量。
4、热采(蒸汽吞吐)机理(续)

石油工程技术 井下作业 稠油开发工艺简介

石油工程技术   井下作业    稠油开发工艺简介

稠油开发工艺简介由于稠油和稠油油藏本身的特点,决定了开发工艺不同于稀油油藏。

到目前为止,稠油油藏主要采用热力开采,对油层加热的方式有两种:一是向油层中注入热流体,如热水、蒸汽等;二是油层内燃烧产生热量,称火烧油层方法。

很多油田也试验向油层中注入二氧化碳、氮气等气体,以及化学溶剂等来开采稠油。

1、蒸汽吞吐采油1.1蒸汽吞吐采油原理稠油蒸汽吞吐法又称周期性注汽或循环注蒸汽方法,是稠油开采中普遍采用的方法。

就是将一定数量的高温高压湿饱和蒸汽注入油层,焖井数天,加热油层中的原油,然后开井回采。

注入蒸汽的数量按水当量计算,通常注入蒸汽的干度越高,注汽效果越好。

蒸汽吞吐的增产机理主要有如下几方面:1.1.1油层中原油加热后黏度大幅度降低,流动阻力大大减小;1.1.2对于压力高的油层,油层的弹性能量在加热油层后充分释放出来,成为驱油能量;1.1.3对于厚油层,热原油流向井底时,除油层压力驱动外,还受到重力驱动作用;1.1.4原油采出过程中带走大量热量,冷油补充到压降的加热带;1.1.5蒸汽吞吐过程中的油层解堵作用,在钻井完井、修井作业及采油过程中,入井流体及沥青胶质很容易堵塞油层,造成严重的油层伤害,蒸汽吞吐可起到油层解堵作用;1.1.6高温下原油裂解,黏度降低;1.1.7油层加热后,油水相对渗透率发生变化,增加了流向井底的油量。

1.2蒸汽吞吐采油生产过程蒸汽吞吐采油的生产过程可分为三个阶段:油井注汽、焖井和回采。

1.2.1油井注汽油井注蒸汽前要做好注汽设备、地面注汽管线、热采井口、油井内注汽管柱和注汽量计量等准备工作,然后按注汽设计要求进行注汽。

注汽工艺参数主要有:注入压力、蒸汽干度、注汽速度、注汽强度和周期注汽量等。

1.2.2焖井完成设计注入量或满足开采技术参数要求后,停止注汽,关井,也称焖井。

焖井时间一般为2~7d,目的是使注入近井地带油层的蒸汽尽可能扩散,扩大蒸汽带及蒸汽凝结带加热地层及原油的范围。

1.2.3回采在回采阶段,当油井压力较高时,能够自喷生产,自喷结束后进行机械采油;有些油井放喷压力较低,直接进行机械采油。

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稠油和高凝油开发技术
发布:石油博客 | 发布时间: 2007年12月1日
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1 常规地质评价技术
通过精细油藏描述研究,建立了稠油、高凝油油藏的地质模型。

首先建立了地层模型、构造模型、沉积模型和储层模型,然后采用储层及其属性参数三维预测技术、油藏建模技术和数值模拟技术,以静态模型为基础,建立了预测模型。

该模型不仅利用了资料控制点的实测数据,而且保障控制点间的内插外推值的精确度,在一定范围内对无资料点具有预测能力。

针对高凝油主要在潜山储层富集的特点,对潜山储层油藏进行了精细描述,利用地层研究技术、构造及断裂系统研究技术、井点储层描述技术、储集岩空间分布预测技术、构造裂缝空间分布预测技术和裂缝性油藏储层建模技术等对潜山储层进行了研究,利用确定性建模或随机模拟的方法,根据实际的区域地质背景、构造发育特征、岩心资料、野外露头资料、测井及动态测试等资料建立了裂缝型储层三维属性模型。

2 蒸汽吞吐注汽参数优化技术
根据地质特点,应用产量特征趋势分析法及数值模拟研究方法,对影响吞吐效果的注汽强度、注汽压力、注汽速度及焖井时间等参数进行了优化。

尤其是对高轮次吞吐注汽参数的优化,解决了吞吐进入高周
期后油汽比低的问题。

对吞吐8 周期以上的近800 井次实施优化,平均单井周期可以节约注汽量200 m3 ,周期油汽比提高0105 。

3 蒸汽驱开发技术
经过多年的研究与试验,基本上形成了适合辽河油区中深层稠油油藏的蒸汽驱技术,并通过曙12725块和齐40 块的蒸汽驱试验的应用而得到进一步的发展和完善。

4 分层和选层注汽技术
针对多油组互层状油藏吸汽不均、油层纵向动用差的问题,广泛采用了分层注汽及调剖工艺技术,包括:(1) 封隔器分层、选层注汽技术用封隔器封堵高吸汽层,动用吸汽差层或不吸汽的油层。

相继又开发出滑套式分层、选层注汽技术,一次可实现两层分注或多层选注,有效地提高了油层动用程度。

(2) 机械投球选注技术堵塞高吸汽层射孔孔眼,实现选择性注汽。

(3) 化学解堵技术采用油溶性化学物质,在注汽过程中堵塞注汽地层通道,并自行解堵,实现选层注汽。

随着吞吐周期的延长,油层动用不均衡的现象越来越突出。

为了解决井间汽窜、压力降低,低渗透层剩余油量高、储量动用差等问题。

经过多年研究和现场试验验证,推广了3 项技术: ①同注同采技术:对于比较集中的且发生汽窜较为频繁的多口井,通过优化注汽参数和实施程序,在相同时间内同时注汽、同时生产,既避免了汽窜的发生及发挥热能的降粘作用,又充分补充了地层能量。

在杜84 块实施该技术后,平均单井周期生产时间延长了
25 d , 周期产油量提高近20 % ,油汽比提高0108 。

②一注多采技术:对一口井“大剂量”地注汽,在周围井采油。

超出普通吞吐注汽量的2 倍或更多,促使地层能量恢复,使产能增加。

③间歇注汽技术:实施间歇注汽工艺,改变了同一层段内的低渗透段的温度场和流动方向,从而使其得到动
用。

在齐40 块实施了1 个井组,周期生产时间延长60 d ,周期产油量较上周期提高近15 % ,油汽比提高0106 。

5 水平井开采技术
近几年,在超稠油油藏的开发中,水平井应用的规模逐渐扩大。

水平井吞吐效果较好,如杜842平45井和杜842平46 井的吞吐周期产量是周围直井的5~6 倍。

6 井筒降粘工艺及集输技术
1996 年以后,利用电热杆、越泵加热、一体管式泵和添加化学剂等技术,井筒降粘在超稠油开采中获得突破。

尤其是越泵加热的技术使吞吐周期延长了近20 d ,大大降低了开采成本。

同时利用化学处理方法的管输技术,解决了输油难的问题,为超稠油大规模生产创造了条件。

7 钻井和完井技术
稠油开采需要注高温蒸汽,常规完井不仅会造成生产事故、增大热损失,而且会使井下套管损坏。

为此,开发了预应力完井技术,研制出
了WA2 Ⅰ卡互式和空心式套管地锚。

采用SC21 低密度水泥和添加剂固井,解决了套管热膨胀及伸长问题。

8 稠油井防砂技术
稠油蒸汽吞吐生产方式是一种强化采油方式,油井防砂是稠油热采的关键技术之一[ 11213 ] 。

除了广泛采用先期防砂完井外,还研制出多种简单实用的防砂技术,包括金属棉筛管TBS 筛管、高温化学防砂和高温固砂剂技术等。

9 室内试验技术及油藏数模技术
热采物理模拟技术包括热物性参数测试、蒸汽驱低压比例物理模型、长岩心驱替试验以及高温相对渗透率测试,可以满足不同油藏类型和不同转换方式研究的需要。

采用油藏数值模拟技术可以确定稠油蒸汽吞吐以及蒸汽驱的主要经济技术开采界限参数,为提
高热采效果。

由于高凝油对温度非常敏感,要确定合理的开发参数,应测定高压下的粘温曲线及析蜡、熔蜡温度曲线及进行原油流变性、不同温度下的水驱油试验和相对渗透率曲线测定实验。

开发初期,为了有效解决井筒温度问题,主要采用热动力液开式水力活塞泵和同心管闭式热液循环抽油方式开采。

随着油井含水率逐渐上升,由水力活塞泵转为抽油生产,在潜山油藏改为下电泵生产。

并专门研制应用了高扬程水力泵深抽技术,使泵挂深度由1 900 m增加到2 400 m。

针对沈842安12 块河道砂体层间、层内及平面非
均质性严重的问题,深入开展了储层沉积微相研究,实施了以多级分注
为核心的注水结构调整技术,完成三级4 层以上的多级分注,有效地改
善了储层吸水和水驱状况,提高了水驱储量动用程度。

在油藏开发过程中,相继研究并应用了油井双管测试技术、水力活塞泵井测压取样技术、闭式热水循环测压技术、注水井机械浮子分层测试技术及井下电磁流量分层测试技术。

另外,还开发了抽油井双管及偏心测试找水技术、硼中
子寿命找水技术和机械找水、堵水技术,各项技术的综合运用,达到优势互补。

高凝油集输系统实现了密闭输送,实现了低消耗高效益。

稠油和高凝油的勘探开
发研究方向
辽河油区历经30 多年的勘探开发,稠油和高凝油的产能有了较
大的提高。

但在稠油、高凝油的勘探、开发过程中,还存在一些技术难
点有待于进一步研究。

其研究方向主要有: ①高凝油开采配套工艺技术;
②稠油剩余油研究技术; ③热采稠油储层变化规律; ④裂缝性稠油高
凝油开发模式及裂缝预测技术; ⑤不同类型稠油油藏多元化转换开采
方式。

对这些问题的研究,将极大地促进辽河油田稠油和高凝油勘探开
发水平的提高。

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