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7/26/2019 Incremento de La Produccin Del Campo Patujusal Mediante El Diseo de La Trayectoria Del Pozo Pjs
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INCREMENTO DE LA PRODUCCIN DEL CAMPO PATUJUSAL MEDIANTE
EL DISEO DE LA TRAYECTORIA DEL POZO PJS-2H SLIMHOLE
2. INTRODUCCION
La alta demanda de hidrocarburos y los pocos hallazgos nos llevan a
buscarnuevas tecnologas y a investigar cmo aprovechar al mximo las
reservas yaexistentes. Es por esto que los esfuerzos de los ingenieros y
demsprofesionales involucrados en las actividades de exploracin y
explotacin deun campo productor de petrleo, deben estar encaminados a
este propsito.
La perforacin limhole es una t!cnica que est siendo aplicada en el
mundoentero por sus buenos resultados operacionales, siendo un factor
importante enel aumento de la capacidad de produccin de un pozo de
petrleo.
La reduccin del dimetro de un pozo puede reducir significativamente de los
costos de perforacin. "n dimetro reducido tiene un peso de perforacin cerca
de una quinta parte de un equipo de perforacin convencional y su peque#o
tama#o puede abrir nuevas fronteras al hacer la exploracin econmica enreas ambientales sensibles o remotas. i la perforacin dimetro reducido se
podra aplicar de forma segura en alta mar donde los costos as se multiplican,
el ahorro son propensos a ser enormes.
$l final de la d!cada de %&'(, la industria de exploracin de petrleo empez a
investigar la viabilidad de una nueva y especializada forma de perforacin. us
defensores sostenan que la conquista de los retos t!cnicos seria
recompensada por el ahorro de costos. En ese momento, estos desafosresultaron demasiado difciles, y pocos crean que esta nueva t!cnica de
perforacin podra materializarse. )einticinco a#os ms tarde, la mayora de los
obstculos se superaron y la perforacin horizontal se consolido con los a#os.
*oy en da los partidarios de la perforacin slimhole esperan producir un ahorro
del +( al ( por ciento de las perforaciones de exploracin.
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3.- ANTECEDENTES
3.1.- Histori !"# $%&o
El campo -atuusal seencuentra ubicado sobre un lineamiento estructural en la
zona del ante pas, al norte del arco estructural del /oomerang.
Los primeros trabaos de exploracin ssmica se realizaron en el a#o %&0', en
el marco del proyecto deexploracin detrampas estratigrficas de 1-2/.
En %&&% seregistraron '' 3ilmetros adicionales de ssmica con el obeto de
definir, con mayor precisin las caractersticas estratigrficas yestructurales del
campo.
El pozo -45 % se perfor el a#o %&&6 alcanzando una profundidad final de
7+0( m. en la etapa de terminacin fueensayada la formacin petaca,
resultando productor de petrleo envol8menes comerciales.
En el a#o %&&9, la empresa :*$:; . $. e hacecargo de las operaciones en
este campo siguiendo con las perforaciones de pozos de desarrollo y de ms
actividades
"n aspecto relevante paracompletar lainformacin geolgica fue el registro de
ssmica6< efectuado el a#o 7((%, en el rea de los campos -atuusal y los
:uss.
En noviembre del7((6 seinici el proyecto piloto de inyeccin de agua para
recuperacin secundaria.
En total se han perforado %0 pozos de los cuales los primeros %7 fueroneecutados por 1-2/, los restantes pozos fueron perforados por :*$:;
.$. el 8nico pozo no productor es el -45%9 el mismo fue perforado como un
side trac3 de investigacin en un rea exploratoria desde la localizacin del
-;=; -45%'*.
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TA'LA 3.1.- DESCRIPCION DE POZOS CAMPO PATUJUSAL
E>$@
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2uenteC 1-2/ :haco .$., -lan de desarrollo campo -atuusal, 7(%(.
3.3.HISTORIA DE LA PER(ORACIN SLIMHOLE
$l final de la d!cada de %&'(, la industria de exploracin de petrleo empez a
investigar la viabilidad de una nueva y especializada forma de perforacin. us
defensores sostenan que la conquista de los retos t!cnicos seria
recompensada por el ahorro de costos. En ese momento, estos desafos
resultaron demasiado difciles, y pocos crean que esta nueva t!cnica de
perforacin podra materializarse. )einticinco a#os ms tarde, la mayora de los
obstculos se superaron y la perforacin horizontal se consolido con los a#os.
La perforacin slimhole ha sido impulsada por las empresas petroleras que
buscan explorar una serie de ventaas potenciales, sobre todo el ahorro encostos. En %&'9, la :artero ;il registro 6 a 7' por ciento de ahorro en %(0
pozos de dimetro reducido en $r3ansas, Louisiana, isisispi, ;3lahoma,
@llinois y Fyoming, EE."".
Los partidarios de la perforacin slimhole hoy esperan producir un ahorro del
+( al ( por ciento en las perforaciones de exploracin.
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GLa perforacin slimhole se puede definir como un pozo en el que el &( por
ciento o ms de la longitud, tiene un dimetro de pozo abierto de 9 pulgadas o
menosH.
El cual brinda un ahorro enorme para las empresas ya que estos ahorros seacumulan en muchas fuentesI
:omo ser la preparacin de un menor terreno, la movilizacin ms fcil del
equipo, una reduccin en la cantidad de materiales de consumo, menor
recortes de roca y menos equipos.
En %&0, en un programa de elevacin de pozos en el campo plungar,
@nglaterra, /- se registr en preparacin del terrenoy estima que el tiempo
dedicado a la preparacin del terreno y estima que el tiempo dedicado a la
preparacin de una plataforma de menor tama#o y menos equipos, redueron
los costos de transporte en un ( a 9( por ciento.
Los ahorros resultantes de la reduccin de los consumos, recortes de la roca,
lodo, cemento y combustibles tambi!n son significativos. El volumen anular de
un pozo slimhole puede ser tan poco como barriles por %,((( pies en
comparacin con los vol8menes convencionales en general de un orden demagnitud mayor.
En una aplicacin, se registr una disminucin de seis veces la formacin de
vol8menes de recortes, con una reduccin significativa en costos.
*ay ms ventaas adems de los ahorros en costos. El equipo a escala
reducida hace que las operaciones sean especialmente adecuadas para los
sitios que exigen un bao impacto sobre el medio ambiente.
GLa perforacin limhole se puede definir como un pozo en el que el &( por
ciento o ms de la longitud, tiene un dimetro de pozo abierto de 9 pulgadas o
menosH
G>oda perforacin en el cual el pozo perforado tiene dimensiones menores
comparado con un proyecto convencional, cumpliendo el requisito de que por lo
menos el &( por ciento o ms longitud total perforada se haya realizado con
una broca menor a 9 pulgadas.H
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2@B"A$ 6.6.5 -A;BA$$ >J-@:;
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5. PLANTEAMIENTO DEL PRO'LEMA
5.1. IDENTI(ICACIN DE LA SITUACIN PRO'LEM6TICA
La produccin de petrleo crudo en el pas continuara en declinacin, debido a
un incorrecto desarrollo de los proyectos de perforacin.
El campo -atuusal es productor de -etrleo con una reserva probada de %.%'&
MbblN seg8n la Ayder cott.
El pozo -457* presenta una baa produccin de la arenisca -etaca y se
presenta una constante declinacin de la presin, particularmente en el rea
donde se encuentra el pozo productor.
5.2. ANALISIS CAUSA 7 E(ECTO
>E:?;L;B@$ -$A$E>A;
BE;L;B@$ E>;
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5.3. (ORMULACIN DEL PRO'LEMA
Los buzamientos angulares muy elevados, la inestabilidad de formacin, las
formaciones de mucho ms espesor y dureza, la falta de equipos
tecnolgicos, las elevadas presiones, la alta profundidad, los inadecuadosprocesos de recuperacin y los profesionales no capaces, provoca la
disminucin de los vol8menes de produccin del pozo en el :ampo -atuusal
7*, ubicado en la provincia ara del
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"na mayor facilidad de transporte en reas donde la logstica tiene un valor
elevado como el campo -atuiusal por ser un terreno pantanoso, porque este
m!todo %rrequiere una plataforma cinco veces menor a una convencional.
:.2. JUSTI(ICACIN ECONMICA
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se destruye el ecosistema perudicando el hbitat de algunas especies de la
regin.
Este proyecto se austar a la ley %666 al igual que con el AEBL$E?>;
$/@E?>$L -$A$ EL E:>;A *@
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En noviembre del 7((6, se inici la inyeccin de agua al reservorio productor
para recuperacin secundaria con % solo pozo inyector de agua. $ctualmente
existen tres pozos inyectores. M-45*, -456< y -45%(A DEL CAMPO PATUJUSAL
El modelo geolgico del :ampo -atuusal describe una arquitectura complea
de depsitos de origen fluvial frecuentemente anastomosados, constituidos por
canales principales, canales subsidiarios, barras, depsitos de planicies de
inundacin y barras de arcilla dispersa o canales abandonados.
(IURA =.1.- COLUMNA ESTRATIRA(ICA CAMPO PATUJUSAL
()"*t"/ YP(' C0$o S.A. P#* !" !"srro##o $%&o Pt)?)s# 21
=.1.2. DESCRIPCIN DEL RESER9ORIO
=.1.2.1. RESER9ORIO PRODUCTOR
El reservorio productor es la arenisca -etaca.
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(IURA =.2.- CORRELACION ESTRUCTURAL DE POZOS
()"*t"/ YP(' C0$o S.A. P#* !" !"srro##o $%&o Pt)?)s# 21
=.1.3. (ORMACIN PETACA
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El reservorio -etaca del campo -atuusal, es una estructura de tipo anticlinal de
direccin E5F de '.' Rm de largo y 7.' Rm de ancho aproximadamente, el
2lanco ?orte truncado por una falla normal.
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()"*t"/ YP(' C0$o S.A. P#* !" !"srro##o $%&o Pt)?)s# 21
e puede observar una produccin actual de 7'( MbpdN.
=.3. RESER9AS
Aesumen reservas de Ayder cott dicT7((&
>$/L$ 0.6.5 AE"E?
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GLa perforacin slimhole se puede definir como un pozo en el que el &( por
ciento o ms de la longitud, tiene un dimetro de pozo abierto de 9 pulgadas o
menosH.
El cual brinda un ahorro enorme para las empresas ya que estos ahorros seacumulan en muchas fuentesI
:omo ser la preparacin de un menor terreno, la movilizacin ms fcil del
equipo, una reduccin en la cantidad de materiales de consumo, menor
recortes de roca y menos equipos.
En %&0, en un programa de elevacin de pozos en el campo plungar,
@nglaterra, /- se registr en preparacin del terrenoy estima que el tiempo
dedicado a la preparacin del terreno y estima que el tiempo dedicado a la
preparacin de una plataforma de menor tama#o y menos equipos, redueron
los costos de transporte en un ( a 9( por ciento.
Los ahorros resultantes de la reduccin de los consumos, recortes de la roca,
lodo, cemento y combustibles tambi!n son significativos. El volumen anular de
un pozo slimhole puede ser tan poco como barriles por %,((( pies en
comparacin con los vol8menes convencionales en general de un orden demagnitud mayor.
En una aplicacin, se registr una disminucin de seis veces la formacin de
vol8menes de recortes, con una reduccin significativa en costos.
*ay ms ventaas adems de los ahorros en costos. El equipo a escala
reducida hace que las operaciones sean especialmente adecuadas para los
sitios que exigen un bao impacto sobre el medio ambiente.
GLa perforacin limhole se puede definir como un pozo en el que el &( por
ciento o ms de la longitud, tiene un dimetro de pozo abierto de 9 pulgadas o
menosH
G>oda perforacin en el cual el pozo perforado tiene dimensiones menores
comparado con un proyecto convencional, cumpliendo el requisito de que por lo
menos el &( por ciento o ms longitud total perforada se haya realizado con
una broca menor a 9 pulgadas.H
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=.8.- POSI'LES SOLUCIONES
:on el uso de la tecnologa de perforacin limhole reduciremos los costos de
-erforacin y meorar los resultados de exploracin.
-ero U-or qu! perforar un limholeV, la respuesta se divide en 7 partes, la
primera es muy simple y bsicamente es conseguir meores
resultadoseconmicos y la segunda es reducir los costos del proyecto sobre los
costos ya estimados en un proyecto convencional.
=.8.1. COMPARACION DE LA TECNOLOIA SLIM HOLE CON LA
PER(ORACIN CON9ENCIONAL
Estas reas pueden carecer de infraestructura, donde la construccin
decarreteras y la logstica tienen un valor elevado. En esta situacin, el pozo
limhole puede ser concebido simplemente como un pozo de exploracin sin
teneren cuenta sus capacidades productivas.
El lim *ole, reducir losrequerimientos de capital para alto riesgo, y altos
costos de operacin.
Los pozos lim *ole utilizan menos lodo, :asing, cemento, agua,
dieselIgeneran un volumen menor de ripiosI y necesita menor cantidad de
personalpara operacin y soporte del sistema de perforacin que con el
sistemaconvencional. -or eemplo, si el dimetro del hueco se reduce en un
'(Q, elconsumo de lodo y los ripios se reducirn en un 9'Q. Los costostotales
se reducirn entre +(Q 5(Q.
(IURA =.8.- REDUCCION EN AEREA Y COSTOS DEL SITIO SLIMHOLE
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()"*t"/ D$0r@ ?. *! 9i0"ttor 1442 S#i%0o#" !ri##i* &ro"* i* r"%ot".
Las t!cnicas de perforacin lim *ole han sido utilizadas por la
compa#a"nocal para perforar en el valle an 4oaqun cerca de /a3ersfield,
:alifornia.
Los campos ubicados al oeste del valle an 4oaqun usan inyeccin de vapor
como recobro secundario debido a la baa gravedad de crudo en esa rea.
$nteriormente los pozos inyectores fueron normalmente perforadosconplataformas de perforacin convencional. Estos pozos inyectores han
sidoperforados utilizando plataformas de Por3over y t!cnicas de
completamientolim *ole con un tubing hasta superficie de 7W pulgadas.
"nocal indic que lospozos inyectores fueron perforados sin mayores
problemas. El tubing de 7W pulgadas fue cementado con un cemento termo
estable desde el >< hasta lasuperficie para asegurar que este no presente una
brecha de vapor hacia laperficie y para aislar el tubing de la formacin de agua,
de tal modo que sereduzcan las p!rdidas de calor. En comparacin con la
inyeccin convencionalno hay un cambio significativo en la presin de
inyeccin. La reduccineconmica en la inyeccin de vapor con lim *ole es
muy superior respecto ala convencional. El costo total del pozo fue reducido a
aproximadamente '(Qde la inyeccin convencional.
"nocal indic que usando pozos lim *ole como inyectores baos de
presintienen las siguientes ventaas y desventaasC
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Aeduccin total del costo del pozo vara entre 7'Q y '(Q comparado
con uninyector convencional. Aeduce el tama#o en la locacin Aeduce los costos en tubera M no es necesario el casing de 'X N
e dificulta el maneo de operaciones de Por3over dentro de la tuberade7W.
(IURA =.:. COMPLETAMIENTO SLIMHOLE DE 'P EN EL CAMPO
PLUNAR
()"*t"/ BM)rr@ &? S&i$"r J*t Z"* r.
4. HIPTESIS
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1. MATRIZ DE CONSISTENCIA
-rovoca -ara-ermitir
11. DISEO DE LA IN9ESTIACIN
HIPOTESISPROBLEMA OBJETIVOS
Instrumentogeneralizado ypersonalizado
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11.1.Ti&o !" "st)!io
Esta investigacin tiene como propsitoaumentar la capacidad de produccin
con la >E:?@:$ L@ *;LE ya que la reduccin del dimetro de un pozo
puede reducir significativamente los costos de perforacin en el campo-atuusal del -ozo -457*.
11.2. Mtri !" !is"o %"to!o#,i$o
O'JETI9OS
ESPECI(ICOS
ACCIONES TEMAS
E#)r #s
$r$t"rsti$s
"o#,i$s !"# C%&o
Pt)?)s#.
5Aecolectar informacin
del campo -atuusal
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Y@ncremento en fallas mecnicas
YAeduccin de la longitud lateral del hueco
Y:arencia de control horizontal.
Esta t!cnica est enfocado en dar una descripcin de la perforacin lim *ole
de un pozo @nfill y determinar su viabilidad t!cnica y econmica aplicada al
:ampo campo patuusal.
En primer lugar se describe la tecnologa de perforacin lim *ole, posterior a
esto se realiza un estudio comparativo en los aspectos t!cnico, econmico y
ambiental respecto a la tecnologa de perforacin convencional.
2inalmente se analizan los aspectos t!cnico, ambiental y econmico para la
viabilidad de aplicacin en el :ampo patuusal -457*.
T"$*o#o S#i% 0o#"
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cott and Earl lo definieron como, Gcualquier pozo que no resista un mnimo de
tubing de 7W pulgadasH. e define como, Gpozos en los que al menos el &(Q
de su longitud se perfora con brocas de longitud menor a 9 pulgadasH Esta es
tambi!n la definicin aceptada por /- Exploration ;perating :o. En un informe
ms reciente publicado en 4-> por illheim,!l dice que, Gse trata bsicamente
de un pozo con un dimetro menor a pulgadasH. /runsman define al lim
*ole como, Gcualquier pozo con un tama#o de hueco perforado de + pulgadas o
menosH, y el completamiento lim *ole como, Gcualquier produccin que
manee un >ubing de + pulgadas o menor independiente al tama#o final del
huecoH
11.5. U*i!! !" *#isis
:omo unidad de anlisis elegimos implementar un dise#o de la trayectoria del
pozo -4575* lim *ole para el incremento de la produccin.
11.8. Po+#$i,*
La decisin de invertir y donde invertir es siempre una de las ms difciles en
elmomento de desarrollar un proyecto, y est fundamentada en la aplicacin
deun conunto de instrumentos analticos de tipo econmico5financiero y
dediversas t!cnicas de evaluacin de proyectos.
El anlisis econmico es el estudio de todos los factores que afectan
laeconoma de un proyecto, medidos en unidades monetarias. Este tipo
deanlisis, para este proyecto se realiz teniendo en cuenta los costos
poralquiler de equipos y materiales utilizados que estaban en funcin de
lageometra del hueco, tales como casing de produccin y superficie, cantidad
decemento, alquiler y transporte del equipo, cantidad de personal.
El obetivo principal de este anlisis es ver que tan viable seria la utilizacin
dela tecnologa limhole para un pozo infill en :ampo patuusal, teniendoen
cuenta que toda la comparacin se realiz con los registros del file del pozoy
adaptndolos a un posible pozo limhole estable.
-or toda la informacin recopilada y relacionada con los proyectos limhole
sededuce que los factores ms importantes y que ms influyen en el
ahorronotable de costos son la disminucin casing de superficie y produccin,
lodo,cemento, transporte y alquiler de taladro.
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11.:. M)"str"o
Lo primero que se compara es el costo que se tiene para el consumo
decemento en cada uno de los casos de perforacin limhole y convencional
como se observa en la >abla %.T+# 1. :omparacin en gastos de cemento.
(i)r 13.1. sto tot# !" $"%"*to s"* # &"rFor$i,*.
(i)r 13.1. sto tot# !" $"%"*to s"* # &"rFor$i,*.
()"*t"/ )tor"s
e muestra el ahorro en los costos que se obtienen gracias a la disminucin del
dimetro del :asing en este caso de superficie
En la (i)r 13.2.e muestra el ahorro en los gastos de tubera en un 6Q del
limhole respecto al convencional lo que equivale a %(6''0 dlares.
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(UENTE/ AUTORES
e cumple la tasa estimada de la literatura a partir de los parmetros, baopeso
de sarta M7(((50(((lbN y altos A- M6'(5%(((N, utilizando broca dediamanteI
alcanza altas tasas de penetracin 6&6 ftTd en el caso de latecnologa lim
*ole.< de 0((( pies se nota el ahorro
reduciendo eltiempo ms de la mitad del requerido para la convencional M2igura
%6.6N.
(i)r 13.3. Ti"%&o !" &"rFor$i,* r"K)"ri!o s"* $! $so &r
#$*r = &i"s.
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(UENTE/ AUTORES
e nota el gran ahorro de 76 das o el +.0Q del tiempo necesario para
laperforacin total. Esto como tal involucra una gran disminucin en la
inversinen el equipo de perforacin.
>eniendo en cuenta que para la perforacin convencional se necesita untaladro
*-5%7(( que su alquiler diario tiene un valor de 6'((( dlares, y paralaperforacin con tecnologa limhole se utiliza un taladro de *-5%((( que
sualquiler diario tiene un valor de 70((( dlares, se puede apreciar el ahorro
encosto total por alquiler de taladro para cada caso en proyeccin a los
clculosestimados para alcanzar los 0((( pies de profundidad.
(i)r 13.5.:osto total de alquiler de taladro seg8n la perforacin.
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(UENTE/ AUTOR
En la 2igura %6.+, se observa el ahorro del 7,'Q en el costo del alquiler
deltaladro respectivo para cada perforacin, lo que equivale a un ahorro
deZ&+9%(( dlares para alcanzar una profundidad de 0((( pies con la
tecnologade perforacin lim *ole.
>eniendo en cuenta y evaluando los principales factores que representan
elahorro significativo al implementar la tecnologa de perforacin limhole
sepuede realizar el anlisis de costos total para la operacin de perforacin a
unaprofundidad total de 0(((ft en la >abla 7 y la 2igura %6.'.
$s se puede observar la viabilidad que tiene la tecnologa lim *ole sobre
laperforacin convencional para ser aplicada en el campo teniendo en cuenta
lagran disminucin en los costos totales y la disminucin en el impacto
ambientalque puede generar enfocado en la disminucin de las dimensiones
del hueco.
TA'LA 2.
(IURA 13.8. 9IA'ILIDAD DE LA TECNOLOIA SLIMHOLE
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(UENTE/ AUTOR
(i)r 13.: Co%&r$i,* !" $ostos &r &"rForr = &i"s.
12. CRONORAMA DE TRA'AJO
CRONORAMA DE TRA'AJO
N ACTI9IDAD 1 2 3 5 8 : < 1 2 3 5 8 : < 1 2 3 5 8 : hompson, A