孫 靖，薛晶晶，宋明星，賈開富

（新疆油田公司 勘探開發(fā)研究院，新疆 克拉瑪依834000）

1 背景及工區(qū)概況

1.1 現(xiàn)場巖心精細(xì)描述背景

巖心描述是勘探工作和地質(zhì)研究最基礎(chǔ)、最重要的工作之一，尤其在沉積、儲(chǔ)層研究工作中。取心一般具有費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、昂貴的特點(diǎn)，但是，與測井、地震等間接反映地下地質(zhì)特征的資料顯著不同，巖心是最直觀、最直接、最可靠、最珍貴的觀察，以及分析地下地層、巖石和含油氣性等關(guān)鍵信息的“第一手”資料；與地震、測井資料相比，巖心分辨率可以達(dá)到厘米級(jí)，分辨率最高。因此，巖心是進(jìn)行勘探綜合研究最可靠、最精細(xì)的基礎(chǔ)資料，以巖心描述和含油氣水分析兩者相結(jié)合的綜合巖心精細(xì)描述技術(shù)在實(shí)際勘探工作中具有舉足輕重的作用。

1.2 研究區(qū)概況

本文的研究對(duì)象主要是準(zhǔn)噶爾盆地腹部達(dá)巴松凸起的達(dá)9井三疊系百口泉組（T1b）和莫索灣凸起莫21井侏羅系八道灣組（J1b）和三工河組（J1s）。這2口井具有很強(qiáng)的代表性和差異性，達(dá)9井百口泉組為典型扇三角洲前緣沉積，而莫21井八道灣組和三工河組為三角洲前緣沉積。達(dá)9井和莫21井均位于準(zhǔn)噶爾盆地中央拗陷，分別位于達(dá)巴松凸起和莫索灣凸起上（圖1）。

達(dá)巴松凸起東、西兩側(cè)緊鄰盆1井西凹陷和瑪湖凹陷兩大生油氣凹陷，該凸起石炭系沉積末期發(fā)生隆起抬升，早二疊世早期遭受明顯剝蝕，沉積上表現(xiàn)為瑪湖凹陷區(qū)與盆1井西凹陷區(qū)沉積厚度明顯厚于達(dá)巴松地區(qū)；早二疊世中晚期，凸起又開始明顯隆升，基本形成現(xiàn)今構(gòu)造格局；晚二疊世—三疊紀(jì)，該區(qū)逐漸沉沒，侏羅紀(jì)達(dá)巴松地區(qū)進(jìn)入統(tǒng)一凹陷階段，達(dá)巴松及周邊凹陷均具有相對(duì)穩(wěn)定的沉積，沉積厚度較為穩(wěn)定；侏羅紀(jì)晚期，在燕山運(yùn)動(dòng)影響下，車莫古隆起形成，達(dá)巴松地區(qū)表現(xiàn)為近南北向展布的鼻狀凸起，凸起高部位侏羅系頂部遭到剝蝕；白堊系發(fā)育巨厚且穩(wěn)定沉積；白堊紀(jì)晚期開始，特別是古近紀(jì)時(shí)期，達(dá)巴松地區(qū)隨全盆地整體向北西方向進(jìn)一步抬升，形成了本地區(qū)向北西方向抬升的單斜構(gòu)造特征［1－5］。

圖1 達(dá)巴松凸起和莫索灣凸起（莫21井）位置圖Fig.1 Location map of the Dabasong salient and the Mosuowan salient

達(dá)巴松地區(qū)百口泉組自下而上分為百一段（T1b1）、百二段（T1b2）和百三段（T1b3），地層整體厚度為100～200m，每段厚度平均為60～70m，3個(gè)層段均有油氣發(fā)現(xiàn)。百口泉組巖性整體較粗，主要為細(xì)礫巖、砂礫巖，沉積時(shí)期氣候干旱炎熱，達(dá)巴松地區(qū)接近物源，地形坡度不大，形成了近源型、水體較淺、分布廣泛、粒度較粗的扇三角洲沉積體系。

莫索灣凸起南、東、西三面緊鄰沙灣凹陷、阜康凹陷、東道海子凹陷和盆1井西凹陷等4個(gè)生油氣凹陷，為典型的拗中凸，構(gòu)造位置十分有利。海西運(yùn)動(dòng)晚期，莫北—莫索灣凸起在盆地逆斷裂擠壓應(yīng)力下發(fā)生持續(xù)抬升，與之相鄰的盆1井西凹陷相應(yīng)不斷下降。海西運(yùn)動(dòng)后，上二疊統(tǒng)烏爾禾組超覆沉積在莫北凸起之上。早中生代，盆地進(jìn)入大型內(nèi)陸拗陷盆地及前陸盆地發(fā)育時(shí)期，為主要沉積期，逆斷裂活動(dòng)明顯減弱。從侏羅系八道灣組到西山窯組沉積時(shí)期，盆1井西凹陷東環(huán)帶處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)［6－14］。

莫索灣地區(qū)八道灣組自下而上劃分為八一段（J1b1）、八二段（J1b2）和八三段（J1b3），地層整體厚度為600～700m，每一段平均厚度為200m左右。其中，八一段為主要勘探目的層，自下而上又可進(jìn)一步分成J1b1－3、J1b1－2和J1b1－1砂組，3個(gè)砂組砂體均比較發(fā)育，J1b1－1砂組為主力含油氣砂體。三工河組自下而上也劃分三一段（J1s1）、三二段（J1s2）和三三段（J1s3），地層整體厚度為300～350m。三二段為主要勘探目的層，厚度為80～90m，自下而上又可進(jìn)一步分成J1s2－2和J1s2－1砂組，砂體均比較發(fā)育，J1s2－1砂組為主力含油氣砂體。八道灣組和三工河組沉積時(shí)期，莫北－莫索灣地區(qū)氣候溫?zé)岢睗?，莫索灣地區(qū)地形平緩，濱淺湖沉積水體分布范圍大，形成了遠(yuǎn)源型、水體較淺、分布廣泛、粒度較細(xì)的三角洲沉積體系。

2 描述流程及內(nèi)容

2.1 精細(xì)描述流程

常規(guī)巖心描述一般側(cè)重于對(duì)巖心本身進(jìn)行詳細(xì)描述，比較典型的是將巖心描述過程總結(jié)為8個(gè)步驟，即“八部曲”［15］。本文以前人研究和總結(jié)成果為基礎(chǔ)，結(jié)合具體勘探實(shí)踐中的油氣水綜合判別描述，系統(tǒng)建立了現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述流程（圖2）。

通過系統(tǒng)歸納和總結(jié)，將現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述流程分為6步：第一步為描述前準(zhǔn)備（包括巖心描述工具準(zhǔn)備、理清巖心順序、丈量取心長度等）和系統(tǒng)性地質(zhì)認(rèn)識(shí)（主要是以區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)初步明確巖心描述的重點(diǎn)）；第二步為取心段整體觀察和認(rèn)識(shí)（主要包括沉積韻律分析、沉積界面確定等）；第三步為巖心詳細(xì)描述（包括巖石定名、構(gòu)造識(shí)別、結(jié)構(gòu)特征、膠結(jié)特征、化石鑒別和特殊礦物）和顯示情況分析（包括含氣試驗(yàn)、含水分析、出筒顯示）；第四步為環(huán)境分析（包括水深和物源供給分析等）和油氣水顯示分析；第五步為沉積（微）相初判與分析、物性特征初判與分析以及油氣水層初判與分析；第六步為沉積儲(chǔ)層、油氣水層綜合分析。

圖2 現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述流程圖Fig.2 Flow diagram of elaborate description of the field cores

2.2 精細(xì)描述內(nèi)容

如前所述，現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述流程中最為重要和關(guān)鍵的是取心段整體觀察和認(rèn)識(shí)，以及巖心詳細(xì)描述和顯示情況分析。取心段的整體觀察和認(rèn)識(shí)主要是整個(gè)取心井段沉積韻律的自下而上變化的分析和各種沉積界面的識(shí)別，巖心詳細(xì)描述的內(nèi)容主要包括巖石定名、構(gòu)造識(shí)別、結(jié)構(gòu)特征、膠結(jié)特征、化石鑒別和特殊礦物等6個(gè)方面的內(nèi)容，顯示情況分析主要包括巖心出筒油氣顯示和含水、含氣試驗(yàn)情況。

2.2.1 巖心詳細(xì)描述

沉積韻律是指巖石類型或者巖石粒度自下而上的粗細(xì)變化特征，主要分為正韻律（向上變細(xì)）、反韻律（向上變粗）、均質(zhì)韻律（粒度基本不變）以及復(fù)合韻律（細(xì)－粗、細(xì)－粗－細(xì)、細(xì)－粗－粗、粗－細(xì)、粗－細(xì)－細(xì)、粗－細(xì)－粗等）等4種。其中復(fù)合韻律是巖心描述中最常見的類型；沉積界面是指地層中（取心井段中）不同沉積環(huán)境形成的不同巖性之間的上下接觸關(guān)系及沉積變化特征，主要分為巖性漸變或突變面以及不整合面、沖刷面（形態(tài)、特征、泥礫）、暴露面（根土巖、植物根系）［15］等3種，沉積韻律和沉積界面是沉積（微）相分析和識(shí)別的主要依據(jù)之一。

對(duì)黨忠誠，夯實(shí)道德力基礎(chǔ)，首先要不忘初心，忠誠于共產(chǎn)主義理想和中國特色社會(huì)主義信念，深入學(xué)習(xí)黨的基本理論特別是習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想，要善于從馬克思主義科學(xué)理論中汲取理想信念的精神營養(yǎng)、真理力量、精神支柱，以之為“金鑰匙”解決好世界觀、人生觀、價(jià)值觀這個(gè)“總開關(guān)”問題，真正做到對(duì)馬克思主義虔誠而執(zhí)著、至信而深厚。

巖石定名是巖心詳細(xì)描述的起點(diǎn)，是對(duì)取心井段巖性或巖石類型進(jìn)行準(zhǔn)確的確定、沉積（微）相分析和判斷的基礎(chǔ)，主要有2種方式：相對(duì)簡單的一種是巖石顏色＋層厚（規(guī)模）＋油氣顯示級(jí)別＋巖石類型；另一種是巖石顏色＋層厚（規(guī)模）＋粒度＋油氣顯示級(jí)別＋成分＋巖性。沉積構(gòu)造是不同沉積環(huán)境（物理、化學(xué)、生物）以及不同沉積成因（水深、物源供給、水動(dòng)力條件）在巖心上的直接反映，準(zhǔn)確的構(gòu)造識(shí)別是環(huán)境分析的基礎(chǔ)。構(gòu)造類型依據(jù)成因主要可分為機(jī)械或者物理成因構(gòu)造（流動(dòng)成因構(gòu)造、同生變形構(gòu)造）、生物成因構(gòu)造和化學(xué)成因構(gòu)造等［15－18］。在碎屑巖巖心中主要以流動(dòng)成因構(gòu)造和同生變形構(gòu)造為主，前者主要是流水、浪成、風(fēng)成等各種波痕，水平、平行、交錯(cuò)、波狀、遞變、塊狀等各種層理以及槽模、溝模、沖刷－充填構(gòu)造等流動(dòng)侵蝕痕；后者主要包括干裂、雨痕、冰雹痕等層面變形構(gòu)造以及負(fù)荷構(gòu)造、包卷層理、滑塌構(gòu)造、泄水管和碟狀構(gòu)造等層內(nèi)變形構(gòu)造。

結(jié)構(gòu)特征描述主要是對(duì)巖石的結(jié)構(gòu)成熟度的描述，包括碎屑顆粒的分選、磨圓、表面特征以及支撐結(jié)構(gòu)等特征的描述。膠結(jié)特征主要是包括膠結(jié)程度和膠結(jié)類型兩方面的判斷，前者包括疏松、中等、致密等3類；膠結(jié)類型主要是靠滴鹽酸來確定，主要類型有鈣質(zhì)、硅質(zhì)、泥質(zhì)（砂礫巖中常見）等。結(jié)構(gòu)特征和膠結(jié)特征是取心儲(chǔ)層砂體物性特征判別與分析的基礎(chǔ)?；b別主要是對(duì)巖心中所包含的動(dòng)物和植物化石進(jìn)行鑒別和描述，描述的內(nèi)容主要包括名稱、產(chǎn)狀、顏色、成分、大小、形態(tài)、數(shù)量、分布及保存情況等［15，18］，不同的化石及化石組合代表了不同的沉積環(huán)境。特殊礦物主要包括煤層、炭屑、云母、泥礫、黃鐵礦、結(jié)核、菱鐵礦等，描述的內(nèi)容主要為礦物名稱、礦物顏色、產(chǎn)狀、單體特征、密度大小等［15，18］，分布特征不同的特殊礦物反映了不同的沉積環(huán)境、含油氣性以及物性特征等。

2.2.2 顯示情況分析

巖心顯示情況分析是現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述中另一項(xiàng)主要內(nèi)容之一，主要是對(duì)巖心出筒油、氣、水顯示情況進(jìn)行詳細(xì)的分析和描述，從而對(duì)取心井段含油、氣、水情況做出準(zhǔn)確的判斷，這對(duì)于實(shí)際勘探工作是至關(guān)重要的。

巖心含氣試驗(yàn)的方法是將巖心浸入清水中，觀察巖心中氣泡大小、部位、數(shù)目、連續(xù)性、聲響程度、持續(xù)時(shí)間等含氣冒泡的具體顯示情況［19，20］。含水分析主要包括含水觀察和含水試驗(yàn)兩部分，含水觀察的方法是將剛出筒巖心剖開直接觀察新鮮面的濕潤程度，可大致分為濕潤、有潮感和干燥三種［19，20］。含水觀察只是對(duì)巖心含水情況進(jìn)行初步的判斷，要準(zhǔn)確驗(yàn)證巖心含水情況，還需要進(jìn)行含水試驗(yàn)。具體方法是用滴管在巖心新鮮面上滴一滴水，以1min為時(shí)間界限，根據(jù)水滴形狀和滲入速率，可以分為不滲、微滲、緩滲和滲（速滲）等4級(jí)。

巖心出筒顯示情況主要是對(duì)巖心含油級(jí)別的判斷和確定，常規(guī)碎屑巖孔隙型儲(chǔ)層含油級(jí)別依據(jù)出筒巖心的含油面積、含油飽滿度、含油顏色、油脂感以及滴水試驗(yàn)情況等可以劃分為飽含油、富含油、油浸、油斑、油跡以及熒光等6級(jí)，具體劃分需參見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［19，20］，含油程度整體依次降低。

3 精細(xì)描述應(yīng)用

如前所述，巖心基礎(chǔ)描述和含油氣水分析兩者相結(jié)合的現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述技術(shù)，在沉積、儲(chǔ)層研究中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值，尤其是在沉積（微）相類型及特征、相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層砂體類型及特征分析，儲(chǔ)集砂體巖性、電性、物性和含油氣性等“四性”關(guān)系建立，沉積相與測井相響應(yīng)關(guān)系分析以及相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層砂體發(fā)育規(guī)律等方面具有應(yīng)用價(jià)值。

3.1 沉積體系和相對(duì)優(yōu)質(zhì)砂體類型及 “四性”關(guān)系

通過巖心精細(xì)描述，明確了達(dá)巴松地區(qū)達(dá)9井百口泉組以扇三角洲前緣沉積為主，主要儲(chǔ)層砂體為砂礫巖，儲(chǔ)層質(zhì)量相對(duì)較差，但存在以（含礫）細(xì)砂巖、中－細(xì)砂巖為主的“細(xì)粒相帶相對(duì)優(yōu)質(zhì)砂體”（表1，圖3）。莫索灣地區(qū)莫21井八道灣組第一段和三工河組第二段均發(fā)育三角洲前緣相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層砂體，八道灣組第一段砂體以細(xì)砂巖為主；三工河組第二段儲(chǔ)層具有“粒度粗細(xì)決定儲(chǔ)層質(zhì)量”特征，粒度越粗，儲(chǔ)層物性越好，儲(chǔ)層質(zhì)量也越好（表1，圖4）。

3.2 沉積相與測井相響應(yīng)關(guān)系

通過巖心精細(xì)描述，明確了達(dá)9井、莫21井發(fā)育的3種沉積相類型（扇三角洲、正常三角洲和湖泊）及5種亞相（扇三角洲前緣、前扇三角洲、三角洲前緣、前三角洲和濱—淺湖）與測井相之間的關(guān)系（圖5）。

扇三角洲相中扇三角洲前緣亞相的巖性以細(xì)礫巖、含礫粗砂巖為主，塊狀構(gòu)造，GR和RT曲線形態(tài)一般為高幅齒化箱形，粒度為反韻律或者復(fù)合反韻律，總體上為反旋回沉積，頂、底均為突變沉積，粒度概率曲線主要為兩段式，躍移載荷發(fā)育；前扇三角洲亞相的巖性相對(duì)較細(xì)，以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，塊狀構(gòu)造，GR和RT曲線形態(tài)一般為中低幅弱齒化的鐘形、漏斗形和線形，粒度為正韻律或者正－反復(fù)合韻律，總體上為正旋回沉積，頂部為突變沉積，底部為漸變沉積。

三角洲相中三角洲前緣亞相的巖性以細(xì)砂巖、中－細(xì)砂巖為主，粒度比扇三角洲前緣要細(xì)，塊狀構(gòu)造為主，GR和RT曲線形態(tài)一般為中幅弱齒化箱形，粒度為反韻律或者復(fù)合反韻律，總體上為反旋回沉積，頂、底均為突變沉積，粒度概率曲線主要為兩段式，躍移載荷發(fā)育；前三角洲亞相以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，塊狀構(gòu)造，GR和RT曲線形態(tài)一般為中低幅弱齒化的鐘形、漏斗形和線形，粒度為正韻律或者正－反復(fù)合韻律，總體上為正旋回沉積，頂部和底部分別為突變和漸變沉積。

湖泊相中濱－淺湖亞相沉積以粉－細(xì)砂巖、細(xì)砂巖為主，粒度比三角洲前緣要細(xì)，GR和RT曲線形態(tài)一般為中低幅弱齒化的線形和指形，粒度為反韻律或者復(fù)合反韻律，頂部和底部均為漸變沉積。

3.3 相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層砂體發(fā)育規(guī)律

以巖心精細(xì)描述為基礎(chǔ)，以單井沉積相綜合分析、連井沉積相綜合分析為依據(jù)，結(jié)合地震相分析和地震屬性分析，可以確定達(dá)巴松地區(qū)百口泉組和莫索灣地區(qū)八道灣組第一段沉積體系展布，明確不同沉積體系相對(duì)優(yōu)質(zhì)砂體的發(fā)育特征（圖6，圖7）。

達(dá)巴松地區(qū)百口泉組主要物源方向?yàn)闁|北方向（北偏東50°～60°），物源來自于達(dá)巴松凸起北部高部位隆起區(qū)。沉積相為扇三角洲相和湖泊相，亞相主要為扇三角洲平原、扇三角洲前緣以及濱－淺湖。扇三角洲平原和前緣亞相由水下分流河道復(fù)合砂礫巖體構(gòu)成，厚度為50～110m，平均為70m左右，平面主要呈朵狀，全區(qū)廣泛分布。三角洲前緣砂體平均延伸長50km左右，寬約25 km，長寬比近似2∶1。莫索灣地區(qū)八道灣組第一段有2個(gè)主要物源，東北（北偏東40°～50°）方向的克拉美麗山和西北（北偏東40°～45°）方向的哈拉阿拉特山。沉積相為河控建設(shè)性三角洲相和湖泊相，三角洲平原和前緣以及濱－淺湖亞相發(fā)育。三角洲前緣亞相由水下分流河道復(fù)合砂體構(gòu)成，平面主要呈鳥足狀，垂直或斜交湖岸分布，平均寬約20km，延伸長約35km，長寬比近似1.5∶1。

表1 達(dá)9井和莫21井現(xiàn)場取心巖心精細(xì)描述表Table 1 Elaborate description of the cores from Well Da-9and Well Mo-21

圖3 達(dá)9井三疊系百口泉組沉積儲(chǔ)層綜合柱狀圖Fig.3 The comprehensive column of sedimentary reservoirs in the Baikouquan Formation in Well Da-9

整體上，達(dá)巴松地區(qū)百口泉組和莫索灣地區(qū)八道灣組沉積時(shí)期，物源區(qū)沉積物供給較充足，水動(dòng)力作用較強(qiáng)，沉積砂體不斷向湖中心推進(jìn)，三角洲前緣沉積側(cè)向不斷增寬，延伸長度不斷變長。扇三角洲前緣水下分流河道砂體以及三角洲前緣水下分流河道砂體為相對(duì)優(yōu)質(zhì)砂體，為主力含油氣砂體，入湖后側(cè)向尖滅可形成有效巖性圈閉，與背斜或斷裂結(jié)合可形成構(gòu)造－巖性復(fù)合油氣藏。

4 結(jié)論

a.巖心描述在油氣勘探及地質(zhì)研究中具有舉足輕重的作用，在實(shí)際工作中迫切需要以巖心基礎(chǔ)描述和含油氣水分析兩者相結(jié)合的綜合巖心精細(xì)描述技術(shù)。巖心描述要做到取心現(xiàn)場描述，保證巖心在最完整的情況下，進(jìn)行精細(xì)巖心描述，做到提前介入、及時(shí)描述。

圖4 莫21井三工河組第二段沉積儲(chǔ)層綜合柱狀圖Fig.4 Comprehensive column of sedimentary reservoirs in Member 2of the Sangonghe Formation in Well Mo-21

b.現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述流程分為6步：第一步為描述前準(zhǔn)備和系統(tǒng)性地質(zhì)認(rèn)識(shí)；第二步為取心段整體觀察和認(rèn)識(shí)；第三步為巖心詳細(xì)描述和顯示情況分析；第四步為環(huán)境分析和油氣水顯示分析；第五步為沉積（微）相、物性特征以及油氣水層初判與分析；第六步為沉積儲(chǔ)層、油氣水層綜合分析。

c.取心段整體觀察和認(rèn)識(shí)以及巖心詳細(xì)描述和顯示情況分析是現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述的關(guān)鍵，整體觀察和認(rèn)識(shí)主要是整個(gè)取心井段沉積韻律的自下而上變化的分析和各種沉積界面的識(shí)別。巖心詳細(xì)描述主要包括巖石定名、構(gòu)造識(shí)別、結(jié)構(gòu)特征、膠結(jié)特征、化石鑒別和特殊礦物等6個(gè)方面的內(nèi)容，顯示情況分析主要包括巖心出筒油氣顯示和含水、含氣試驗(yàn)情況。

圖5 達(dá)9井、莫21井巖心沉積相與測井相關(guān)系圖Fig.5 Relationship of the core sedimentary facies and the log facies of Well Da-9and Well Mo-21

圖6 達(dá)巴松地區(qū)三疊系百口泉組沉積體系展布圖Fig.6 Sedimentary facies of the Baikouquan Formation in the Dabasong area

d.通過現(xiàn)場取心綜合巖心精細(xì)描述，明確了達(dá)巴松地區(qū)達(dá)9井三疊系百口泉組扇三角洲前緣和莫索灣地區(qū)侏羅系八道灣組和三工河組第二段三角洲前緣不同沉積體系類型的相對(duì)優(yōu)質(zhì)砂體類型，系統(tǒng)建立了不同沉積相類型與測井相之間的關(guān)系，明確了不同沉積體系相對(duì)優(yōu)質(zhì)砂體的發(fā)育特征，為進(jìn)一步的勘探工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖7 莫索灣地區(qū)侏羅系八道灣組第一段頂部砂巖沉積體系展布圖Fig.7 Sedimentary facies of the first member Badaowan Formation（top sandbody）

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