A cluster of deep-water technology – subsea is the new frontier

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by Celia Abend

A cluster of deep-water technology – ‘subsea’ is the new frontier

The discovery of pre-salt reserves in Brazil has boosted the development of a segment in the area of oil exploration and production, in which technological innovation is of paramount importance. Known as subsea, as it relates to activities carried out in deep waters, this segment involves multinational companies using highly specialized technologies for undersea work, operating large-scale offshore equipment – some the size of buildings – with some rather strange names, such as Christmas Tree, and Well Head Manifold. This equipment is used for the exploration and production of oil from beneath the seabed, run by highly complex engineering projects and processes for the purposes of control and maintenance.

The figures related to the segment indicate a promising future. According to the IEA (International Energy Agency), investment in Brazil will reach US$65 billion per year in oil exploration and production to 2035, a figure in the region of US$1 trillion in a period of 22 years. In the not-too-distant future, in 2020, the country will have installed 47% of all the E&P underwater equipment in use around the world. Subsea is the area responsible for an expected total investment of US$153.9 billion in oil exploration and production by Petrobras between 2014 and 2018, based on the company’s Business & Management Plan.

Rio de Janeiro is the natural center stage for development in this segment, as it is the state nearest the basins that concentrate 90% of national oil exploration activities – Campos and Santos. As well as being where Petrobras is based, Rio is also home to the main international companies in the sector, such as: FMC Technologies, Oil States, Technip, Subsea 7, Cameron, Baker Hughes, NOV, GE, and Wellstream. The companies with subsidiaries or plants and R&D (Research and Development) centers in the capital and Norte Fluminense region, near the Campos Basin, already total almost 100 entities, which have created 1,200 jobs, and the installation of more than 700 Christmas Trees. A further 444 Christmas Trees are scheduled to be installed on the seabed in the region before 2018.

With this future in mind, the state government, the Federation of Industry in Rio de Janeiro (Firjan), the Brazilian Oil, Gas and Bio combustibles Institute (IBP), the National Organization for the Oil Industry (Onip), and the Brazilian Support Service for Small and Medium-Sized Entities (Sebrae/RJ) decided to enter into a partnership to form a subsea cluster, the main focus of which is to stimulate the local chains of sub-suppliers of parts and components to the main players in the sector.

“The market outlook is extremely bright. Rio explores for and produces oil, already has earmarked investment, determined the logistics of distribution, and has an excellent technological park to provide support for research & development and innovation. This headed up by the Leopoldo Américo Miguez de Mello (Cenpes) Centre for Research and Development – set up by the Federal University of Rio de Janeiro, to find solutions for Petrobras’ needs – on Ilha do Fundão, and that has developed internationally recognized systems for their pioneering status in deep-water exploration”, states the state under secretary for Energy, Logistics and Industrial Development, Marcelo Vertis.

The cluster will embody a program for competitiveness; not only to stimulate the generation of high-content technology to meet local demand, but also to prepare the local companies involved in the supply chain to, in a period of around 10 years, be capable of exporting their products. According to the National Agency for Oil, Gas Natural Energy and Bio-combustibles (ANP), Rio should receive investment of close to R$12 billion in this same period to develop technology in the subsea segment, and the number of companies in the chain should double before 2018.

The model for the cluster is currently under study. Countries such as Scotland and Norway, that have already consolidated their local infrastructures around the exploration and production of oil, are examples being analyzed. The first is totally private, and the second mixed public/private. The companies in the sector opt not to state any preference related to the model or system of governance to be used at the complex. For Petrobras, for example, the most important factor in a cluster of this nature, is to be able to attract and support the development of manufacturers and undersea equipment suppliers in the state of Rio”.

“It should be a cluster developed through private initiative supported by the government”, says state undersecretary Marcelo Vertis, who, together with other parties, has been a member of trade missions to finalize deals with countries that have developed similar projects. Last year, the state government took part in the largest event in the segment, the Underwater Technology Conference (UTC 2013), held in Bergen, Norway. After this event, a cooperation agreement was signed with NCE Subsea, a center of excellence in the country, and one that is home to the main suppliers of technology and services in the area. Also in 2013, the State Secretary for Economic Development, Energy, Industry and Services (Sedeis) took part in the SPE Offshore Europe 2013, held in Aberdeen, Scotland. Along these lines, Sedeis maintains contact with international development agencies, such as UK Trade & Investments, Scottish Development International (SDI), UBIFrance and Bratecc (Brazil-Texas Chamber of Commerce).
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The tasks are divided between the partners. While some entities have decided to prepare the necessary studies to implement the cluster, others have organized other companies with the right profile to ensure they can fully integrate with the project. Sebrae/RJ intends to collaborate with the small and medium-sized firms (SMEs) in Rio focused on the oil sector, giving them support to meet the contractors’ required qualifications.

“The policy of the sub-contracting to suppliers requires competence. The segment is globalized and governed by international standards and norms. When our small and medium-sized companies restructure themselves for integration in the production chain, they also set themselves up to share solutions related to management and new technologies, thereby increasing their production efficiency and lowering costs”, explains the coordinator of Oil and Gas at Sebrae/RJ, Antônio Batista.

The stimulation measures proposed by the entity involve the internationalization of the companies, with the aim of maintaining systems to upgrade technology, acquire materials, and learn how to export a product or service. “We have a significant number of companies in the right conditions to migrate to the segment; with minimal adjustments in terms of their qualifications and human resources. Rio is particularly favored in this sense, as it has an important technological park comprised of Cenpes (Petrobras), Coppe-UFRJ (the Alberto Luiz Coimbra Institute for Post-Graduate Studies and Engineering Research), the Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro (PUC-RJ), and the National Institute for Technology (INT), among others”, says Batista.

While Sebrae focuses on the adjustments necessary for the companies with the right profile to get involved in the segment, Firjan creates the conditions to qualify the labor force. In the production chain portfolio related to Oil and Gas, which can be accessed at: www.cursosenairio.com.br or by telephone: 0800 0231231, the National Service for Industry (Senai-RJ), the entity linked to the Federation of Industry, offers more than 180 courses, 16 advanced, one basic, two technical, and 11 for qualifications in specific areas, such as metal cutting and welding or the assembling of sub aquatic installations. The other courses are also designed to help prepare individuals in the various professions involved in the production chain.

“We are working to attract those already in this market. The local players are also links in this international model. Petrobras, the leader in the sector, has a nationalist policy that favors production of up to 70% of local content. In addition, the main foreign players with a presence in Brazil in the area of R&D are in Rio de Janeiro or Macaé”, states the vice-president of Firjan, Raul Sanson.

Sanson emphasizes that there are other partners working on the cluster project, such as the consulates of the oil producing countries and the federal government, which, through the Ministry for the Development of Industry and Foreign Trade, has financially supported the fleshing out of studies and collaborated in terms of professional training, through the Program to Mobilize the National Oil and Gas Industry (Prominp).

The state government of Rio is working on the assumption that the basic design of the cluster will ready within a year. But the vice-president of Firjan warns that the election campaign in Brazil, for both a new president and governors, will lead to a deceleration in the processes underway. “We will have to sit down with the new government to discuss industrial policy”, he warns.


The lead partner at EY’s Center for Energy and Natural Resources (the new Ernst & Young), Carlos Assis, says that the main challenge for the success of the cluster project is tied to the sustainability of the supplier chain. “These links in the chain are the large operators and service providers. For the cluster to be competitive, our industries will have to have international standards in terms of capacity, quality, cost and delivery times.”

Assis explains that the SMEs need to work with the so-called predictability of demand, that is to say, with access to information about the new investments and rounds of tender offer bids for new exploration areas, in order to operate in a safer environment. “For the small and medium-sized operators, it is fundamental to guarantee a consistent level of demand to justify their investments. The key word to success is integration”, he adds.

The specialist also stresses that the local production arrangements allow for the sharing of infrastructure in the same region, such as technologies, telecommunications and logistics, as well as stimulate a collaborative environment among the companies, through which the problems associated with being a link in a production chain can be shared. In addition, all the links invest in qualifying and inter-exchanging skilled labor. “The chain is reflected in the aspects of integration, collaboration and innovation. The main players are responsible for providing technology transfer.”


“The creation of a subsea cluster in the state of Rio de Janeiro will be important in terms of attracting investment to the region, with new companies moving into the area. Another advantage is job creation; and the proximity to final consumer markets. In addition, given the existing scenario, the probable arrival of foreign companies should add to the development of new technologies and local content in our submarine installations”, said Petrobras, in a note to Economia Rio.

With the aim of showing foreign companies that Rio is prepared to be home to a subsea cluster, the state government is working on the mechanisms that it will provide to facilitate the entry of new investment in the segment. The Company for Industrial Development (Codin) and its promotional agency, Age-Rio, will help locate suitable areas in industrial districts, plan logistics, analyze the distance from ports and highways, study the tax brackets and possible fiscal incentives, provide socio-economic information about the regions in the state, facilitate the relationship with the energy, gas, telephony, water & sewerage, and highway concessionaire. It will also determine means of financing, which may come from funds lent by federal financial institutions, such as the Social and Economic Development Bank (BNDES), Caixa Econômica Federal, Banco do Brasil, and Finep – Innovation and Research.
All these measures will be available for companies during Rio Oil&Gas 2014, which will take place in September at Riocentro. “During the fair, everyone will have the chance to get to know the subsea cluster program, as a policy of the state government of Rio, together with its partners”, states Marcelo Vertis.


Petrobras approved US$220.6 billion in its 2014-2018 Business and Management Plan, of which 70% is earmarked for Exploration and Production activities. Of this figure, the amount appropriated for the subsea equipment market will tend to rise rapidly as deep-water production increases.
According to Infield Offshore Energy Database, there are more than 700 wet Christmas Trees installed on the seabed in the state of Rio. Compared with other strategic locations, such as Aberdeen, in the United Kingdom and Bergen, in Norway, Brazil is consolidating itself as one of the largest subsea markets in the world.
According to the Organization for Economic Cooperation and Development (OCDE), the estimated annual growth rate for the subsea sector is 4.2% in Brazil, followed by 3% in Norway and 1.8% in the United Kingdom, between 2012 and 2020. Global GDP in the same period is expected to grow at an annual rate of 3.4%.
According to the consultancy firm, Rystad Energy, the demand for qualified labor in Brazil, for the subsea segment alone, should reach approximately 30,000 workers in 2020, compared with slightly more than 15,000 professionals in this sector in 2013.

THE CHAN OF SUB-SUPPLIERS – small and medium-sized companies in the state of Rio can participate in the cluster, manufacturing parts and equipment in the following segments

1. Forged and cast (special steels)
2. Paints and painting
3. Special screws
4. Fittings (gaskets, joints, connectors)
5. Submarine metallic structures
6. Precision machining
7. Submarine valves
8. Intelligent sensors
9. Multiplex control systems and panels
10. ROVs and UOVs (and their components)
11. Electrical and underwater material and connections (jumpers)
12. Curving of pipes and welding
13. Polymers for flexible lines (nylon 11 and 12, PVDF)
14. Metal tape made from special steel




Um polo de tecnologia em águas profundas – subsea é a nova aposta

A descoberta das reservas do pré-sal no Brasil alavancou o desenvolvimento de um segmento da área da exploração e produção de petróleo, onde inovação tecnológica é exigência máxima. Com o nome de subsea, por tratar da atividade em águas ultraprofundas, esse segmento agrega empresas multinacionais detentoras de tecnologias altamente especializadas para o trabalho submarino, operando equipamentos offshore de grande porte – alguns podem ter a altura de edifícios – com nomes curiosos, como Árvores de Natal, Cabeças de Poço e Manifolds. São esses equipamentos os responsáveis pela exploração e produção de petróleo no fundo do mar, orientados por projetos de engenharia e processos de controle e manutenção de alta complexidade.

Os números do segmento apontam para um futuro promissor. De acordo com a IEA (International Energy Agency), até 2035 o Brasil investirá US$ 65 bilhões por ano em exploração e produção de petróleo, algo em torno de US$ 1 trilhão num período de 22 anos. Não muito distante, em 2020, o país terá instalados 47% de todos os equipamentos submarinos de E&P do mundo. O subsea é um dos principais responsáveis pelo investimento total de US$ 153,9 bilhões na área de exploração e produção da Petrobras entre 2014 e 2018, conforme previsto no Plano de Negócios e Gestão da empresa.

E o Rio de Janeiro é o palco natural do desenvolvimento desse segmento, por ser o Estado próximo às bacias que concentram 90% da exploração nacional de petróleo – as de Campos e de Santos. Além da sede da Petrobras, conta também com a presença das principais empresas internacionais do setor, como FMC Technologies, Oil States, Technip, Subsea 7, Cameron, Baker Hughes, NOV, GE e Wellstream. Entre companhias com filiais ou plantas e centros de P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) instalados na capital e na região Norte Fluminense, próximo à Bacia de Campos, já são quase 100 instituições, que geram 1,2 mil empregos, e mais de 700 árvores de natal instaladas em solo marinho. Até 2018, outras 444 árvores serão levadas a funcionar no fundo do mar na região.

Pensando nesse futuro, o Governo do Estado, a Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro (Firjan), o Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis (IBP), a Organização Nacional da Indústria do Petróleo (Onip) e o Serviço Brasileiro de Apoio às Pequenas e Médias Empresas (Sebrae/RJ) decidiram firmar uma parceria para a formação de um cluster de subsea, cujo foco principal é o de estimular a cadeia local de subfornecedores de peças e componentes para as grandes empresas do setor.

“A perspectiva de mercado é enorme. O Rio explora e produz petróleo, tem os investimentos, já definiu a logística de distribuição e conta com parque tecnológico de excelência para apoio à pesquisa e à inovação, a começar pelo Centro de Pesquisas e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguez de Mello (Cenpes) – criado pela Universidade Federal do Rio de Janeiro para buscar soluções para as demandas da Petrobras –, na Ilha do Fundão, que desenvolveu sistemas que ganharam prêmios internacionais pelo pioneirismo em exploração em águas profundas”, avalia o subsecretário estadual de Energia, Logística e Desenvolvimento Industrial, Marcelo Vertis.

O cluster contará com um programa de competitividade que aposta não apenas na geração de alto conteúdo tecnológico para atendimento das demandas locais, como também na preparação das empresas fluminenses participantes da cadeia de fornecedores para, em cerca de 10 anos, estarem aptas a exportar sua produção. De acordo com a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), o Rio deverá receber, nesse mesmo período, R$ 12 bilhões para desenvolvimento tecnológico no segmento de subsea e o número de empresas da cadeia deverá dobrar até 2018.

O modelo do cluster está em estudos. Países como Escócia e Noruega, que já consolidaram seus arranjos locais em torno da exploração e produção de petróleo, são exemplos que estão em análise. O primeiro é totalmente privado e o segundo é misto. As empresas do setor optam por não declarar preferências pela modelagem ou sistema de governança do polo. Para a Petrobras, por exemplo, “o importante, num cluster dessa natureza, será atrair e apoiar o desenvolvimento de fabricantes e subfornecedores de equipamentos submarinos para o Estado do Rio”.

“Deve ser um cluster da iniciativa privada com o apoio do governo”, aposta o subsecretário Marcelo Vertis, que, junto com os parceiros, vem participando de missões empresariais e firmando acordos com países que desenvolveram projetos semelhantes. No ano passado, o Governo do Estado participou do maior evento do segmento, a Underwater Tecnology Conference (UTC 2013), realizada em Bergen, na Noruega. Depois disso, firmou acordo de cooperação com a NCE Subsea, núcleo de excelência daquele país, que abriga os principais fornecedores de tecnologias e serviços na área. Ainda em 2013, a Secretaria de Estado de Desenvolvimento Econômico, Energia, Indústria e Serviços (Sedeis) participou da SPE Offshore Europe 2013, realizada em Aberdeen, na Escócia. Nesta linha, a Sedeis mantém contatos com agências de fomento internacionais, como UK Trade & Investments, Scottish Development International (SDI), UBIFrance e Bratecc (Brazil-Texas Chamber of Commerce).

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Entre os parceiros, as tarefas são divididas. Enquanto algumas entidades se dedicam a produzir os estudos necessários para a implantação do cluster, outras organizam as empresas com perfil adequado, para que possam se integrar ao projeto. O Sebrae/RJ pretende colaborar com as pequenas e médias empresas fluminenses focadas no setor de petróleo, dando a elas suporte para sua qualificação de acordo com os requisitos das empresas contratantes.

“A política de subcontratação para subfornecedores exige competência. O segmento é globalizado e regido por padrões internacionais. Quando as nossas pequenas e médias empresas se estruturam para integrar a cadeia, também se habilitam para compartilhar soluções para gestão e novas tecnologias e aumentam sua eficiência produtiva, com redução de custos”, explica o coordenador de Petróleo e Gás do Sebrae/RJ, Antônio Batista.

As ações de fomento propostas pela entidade envolvem a internacionalização das empresas, com o objetivo de manter sistemas de upgrade de tecnologias, a aquisição de materiais e o aprendizado de como exportar um produto ou serviço. “Temos um bom número de empresas em condições de migrar
para o segmento com pequenos ajustes de qualificação e de recursos humanos. O Rio é muito favorecido porque contamos com importante parque tecnológico composto pelo Cenpes da Petrobras, pela Coppe-UFRJ (Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia), pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ) e pelo Instituto Nacional de Tecnologia (INT), entre outros”, lembra Batista.

Enquanto o Sebrae pensa nos ajustes das empresas com perfil para participar do segmento, a Firjan cria as condições para qualificar mão de obra. No portfólio da cadeia produtiva de Petróleo e Gás, que pode ser acessado pelo endereço www.cursosenairio.com.br ou pelo telefone 0800 0231231, o Serviço Nacional da Indústria (Senai-RJ), entidade vinculada à Federação das Indústrias, oferece mais de 180 cursos, 16 deles de aperfeiçoamento, um de aprendizagem, dois técnicos e 11 de qualificação em áreas específicas, como corte e soldagem ou montagem de instalações subaquáticas. Os outros cursos também estão voltados para a preparação de trabalhadores nas diversas profissões envolvidas na cadeia produtiva.

“Estamos trabalhando para atrair quem já está neste mercado. Os players locais também são elos desse modelo internacional. A Petrobras, principal empresa do setor, tem uma política nacionalista que favorece a produção de até 70% de conteúdo local. Além disso, as principais companhias estrangeiras presentes no Brasil na área de P&D estão no Rio de Janeiro ou em Macaé”, lembra o vice-presidente da Firjan, Raul Sanson.

Sanson ressalta que há outros parceiros trabalhando no projeto do cluster, como os consulados de países produtores de petróleo e o próprio Governo Federal, que, por meio do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior, tem apoiado financeiramente o detalhamento dos estudos e colaborado na capacitação profissional, através do Programa de Mobilização da Indústria Nacional de Petróleo e Gás (Prominp).

O Governo do Estado trabalha com a previsão de que, em um ano, o cluster estará formatado. Mas o vice-presidente da Firjan alerta que o período eleitoral no Brasil, com eleição de presidente e governadores, provoca uma desaceleração nos processos em andamento. “Vamos ter que sentar com o novo governo para discutir a política industrial”, adverte ele.


O sócio líder do Centro de Energia e Recursos Naturais da EY (nova marca da Ernst &Young), Carlos Assis, observa que o grande desafio para que o projeto do cluster seja bem-sucedido é a sustentabilidade da cadeia de fornecedores. “São elos desta cadeia as grandes operadoras e os prestadores de serviço. Para que o polo seja competitivo, nossas indústrias terão que ter capacidade, qualidade, custo e prazo internacionais.”

Assis explica que as pequenas e médias empresas precisam trabalhar com a chamada previsibilidade da demanda, isto é, com acesso às informações sobre os novos investimentos e rodadas licitatórias de novas áreas de exploração, para que possam atuar em um ambiente de segurança. “Para o pequeno e o médio empresário, é fundamental a garantia de que terão uma demanda consistente que justifique seus investimentos. A palavra-chave do sucesso é integração”, aconselha.

O especialista lembra também que os arranjos produtivos locais possibilitam o compartilhamento da infraestrutura de uma mesma região, como tecnologias, telecomunicações e logística, além de estimular um ambiente de colaboração entre as empresas, no qual o problema de um elo da cadeia pode ser compartilhado. Além disso, todos os elos investem em capacitação e intercâmbio de mão de obra. “A cadeia está refletida nos aspectos da integração, da colaboração e da inovação. Os grandes players são responsáveis por aportar transferência de tecnologia.”

“A criação de um cluster subsea no Estado do Rio de Janeiro será importante para atrair investimentos para a região, com a instalação de novas empresas. Outra vantagem é a geração de empregos e a proximidade do mercado consumidor final. Além disso, diante do atual cenário, a provável vinda de empresas estrangeiras deverá incrementar o desenvolvimento de novas tecnologias e o conteúdo local das nossas instalações submarinas”, diz a Petrobras, em nota enviada à Economia Rio.

Com o objetivo de mostrar às empresas estrangeiras que o Rio está preparado para abrigar um cluster de subsea, o Governo do Estado está trabalhando para divulgar os mecanismos de que dispõe de forma a facilitar a entrada de novos investimentos no segmento. Por meio da Companhia de Desenvolvimento Industrial (Codin) e de sua agência de fomento, a Age-Rio, auxilia na localização de áreas em distritos industriais, planeja a logística, analisando a proximidade com portos e estradas, estuda o enquadramento tributário e a possibilidade de incentivos fiscais, disponibiliza informações socioeconômicas sobre as regiões do Estado, facilita o relacionamento com as concessionárias de energia, gás, telefonia, água e esgoto e estradas, e ainda define modalidades de financiamento, que podem vir de repasses de recursos pelas instituições financeiras da União, como o Banco Nacional de Desenvolvimento Economico e Social (BNDES), a Caixa Econômica Federal, o Banco do Brasil e a Finep – Inovação e Pesquisa.

Todas estas ações estarão à disposição das empresas durante a Rio Oil&Gas 2014, que acontece em setembro no Riocentro. “Durante a feira, todos conhecerão o programa do cluster de subsea como uma política do Governo do Estado do Rio, junto com seus parceiros”, afirma Marcelo Vertis.



A Petrobras aprovou US$ 220.6 bilhões em seu Plano de Negócios e Gestão 2014-2018, dos quais 70% se destinam às atividades de Exploração e Produção. Desse montante, a parcela apropriada pelo mercado de equipamentos subsea tende a crescer rapidamente à medida que se amplia a produção em águas ultraprofundas.

Segundo a Infield Offshore Energy Database, são mais de 700 árvores de natal molhadas instaladas no solo marinho no Estado do Rio. Em comparação a outras localizações estratégicas, como Aberdeen, no Reino Unido e Bergen, na Noruega, o Brasil vem se consolidando como um dos maiores mercados subsea do mundo.

De acordo com a Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), a taxa estimada de crescimento anual do segmento de subsea é de 4,2% no Brasil, seguidos de 3% na Noruega e 1,8% no Reino Unido, entre 2012 e 2020. Para o mesmo período, o PIB mundial deve crescer a uma taxa anual de 3,4%.

Segundo a consultoria Rystad Energy, a demanda por mão de obra qualificada no Brasil, somente para o segmento de subsea, deve se aproximar de 30 mil trabalhadores em 2020. Em 2013, foram um pouco mais de 15 mil profissionais nesse setor.
A CADEIA DE SUBFORNECEDORES – Pequenas e médias empresas fluminenses poderão participar do cluster fabricando peças e equipamentos nos segmentos:

Forjados e fundidos (aços especiais)
Tintas e pintura
Parafusos especiais
Fittings (juntas, conectores)
Estruturas metálicas submarinas
Usinagem de precisão
Válvulas submarinas
Atuadores inteligentes
Sistemas de controle multiplexados e painéis
ROVs e UOVs (e seus componentes)
Materiais e conexões elétricas e submarinas (jumpers)
Curvamento de tubos e cladeamento
Polímeros para linhas flexíveis (nylon 11 e 12, PVDF)
Fitas metálicas em aços especiais




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