套管和油管失效分析及适用性评价
套管头的工作原理及失效分析
套管头的工作原理及失效分析摘要：在钻井作业和油气测试过程中，必须安装一套安全可靠的井口装置，以便能有效地控制井内作业和生产。
套管头属于井口装置的基础部分，是安装在套管管柱上端用来悬挂各层套管管柱、密封各层套管之间的环形空间并能为防喷器组、采气树等其他井控设备提供标准连接、为各种特殊作业提供套管环空出入接口的一种永久性石油、天然气井口装置。
主题词：井口装置套管头密封环空连接·前言过去，我国各油气田很少使用套管头，在五十年代只有玉门、四川等少数油气田用过国外进口的卡瓦式套管头。
从六十年代起，我国普遍采用焊环形铁板而不采用套管头。
对于浅井和低压井来说，焊环形铁板也可以起到密封套管环形空间和悬挂套管的作用。
但是，由于井深的增加，套管柱对环形铁板的载荷加重引起了环形铁板的严重变形，密封性能和悬挂能力都大大降低，严重影响了井身的质量。
特别是近年来，能开发的低压浅井越来越少，采气井口装置面临的工作环境极为严酷。
对于四川地区来说，主要以天然气为主，天然气中的水分，硫化物，二氧化碳等含量也不相同，有时井口装置还处于高压下工作，这就对我们井口装置提出了更高的要求，能在高温、高压、高含硫等恶劣环境下提供可靠的密封性能。
同样，为了保证井身的安全，在深井中越来越多地使用P110、13Cr110、TP125、140V等高钢级套管，焊接性能差，焊接后很容易因为焊接应力而开裂。
特别是高气压井及含硫化氢的气井，对焊口非常敏感，常因氢脆断裂导致焊口质量不高。
同时，焊环形铁板的井口，套管环形空间与地面是不相通的，没有用以引水引气挤水泥的旁通管线，在实施高压酸化压裂作业时没有平衡液体的通道。
就是在这种情况下，能适应各种恶劣环境且安全可靠的套管头井口装置逐步发展并取代原始的焊环形铁板。
·1、套管头简介根据套管头与表层套管的连接方式可将套管头分为焊接式、螺纹式、卡瓦式，配用套管悬挂器有卡瓦式和芯轴式两种，侧出口的连接方式有螺纹式、栽丝法兰式和法兰式，通常在套管四通的底部设有套管二次密封机构和密封测试口。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析
1. 腐蚀：油田环境中的酸性物质和盐类会对油管部件造成腐蚀，导致油管壁的腐蚀、侵蚀、磨损等失效。
2. 疲劳：长期的载荷作用下，油管会出现疲劳断裂。
特别是在工作过程中可能会出
现频繁的上下移动、弯曲、扭转等变形载荷，导致油管出现疲劳断裂。
3. 火灾：油田工作环境中可能存在着火灾风险，一旦发生火灾，油管可能会被高温
烧毁，导致失效。
4. 环境因素：油管在油田工作时暴露在恶劣的环境中，例如高温、高压、酸性环境等，这些因素可能导致材料老化、变质，从而引起油管失效。
5. 操作错误：操作人员的操作不当可能导致油管失效。
油管在安装、维修、运输、
使用过程中的疏忽、错误操作等可能导致油管受损或失效。
为了减少油田抽油机井油管的失效概率，需要采取以下措施：
1. 选用合适的材料：选择抗腐蚀、抗磨损的材料制造油管，提高其使用寿命。
2. 加装抗腐蚀涂层：在油管表面加装抗腐蚀涂层，减少腐蚀的发生。
3. 加强维护保养：定期对油管进行检查、维护和保养，及时发现和处理油管问题，
延长其使用寿命。
4. 增加工作环境监测：加强对油田工作环境的监测，及时发现有害环境因素的存在，采取防护措施。
5. 加强操作培训：加强油田操作人员的岗前培训，提高其操作技能和安全意识，避
免操作错误导致油管失效。
油田抽油机井油管失效可能是由腐蚀、疲劳、火灾、环境因素和操作错误等多种原因
造成的。
为了减少失效概率，需要采取适当的材料选择、涂层加装、维护保养、环境监测
和操作培训等措施。
油田井下套管损坏分析与大修施工技术探讨
油田井下套管损坏分析与大修施工技术探讨现代社会，随着经济的飞速发展，导致各行各业对油气的需求在逐步增加，油田的勘探开发工作也不断深入，越来越多的先进技术被运用在油田企业当中，油井的产油量大大提高。
在我国，油田经过多年开采，技术的逐步提高，但是在开采当中，还是出现了很多问题，对油田的正常生产，造成严重障碍。
所以，油田井下大修作业施工技术的探讨以及分析，是非常必要的。
标签：井下;套管损坏;大修;技术油田井下大修主要是针对井下事故的处理而言的，包括井下落物的打捞和对套管的处理。
在井下大修作业进行之前，首先要做的工作是找出事故发生的原因，并且进行科学的分析，然后根据分析所得的结论，再制定出相应的解决方案，再运用科学相应的技术和机器设备，对之进行大修。
由于井下大修作业的内容涉及到很多专业知识储备，是集专业性技术型为一体的工作，并且大修会对油井的产能造成极大影响。
因此，井下大修作业在技术设备选择方面，应该选用先进的，相关技术人员的选用也应该是专业性强的。
油田井下作业大修施工中，除了要有先进的工程技术、设备之外，还需要大修的施工人员齐心协力具有克服困难的坚强毅力和战胜困难的信心，从而采取及时有效的措施来解决施工中遇到的问题。
1.套管损坏因素分析1.1地质方面的因素在油田作业中，井下的套管发生的损坏的原因是多方面的，其中包括地层（油层）的非均质性、油层得倾角、岩石的性质、地下地震活动、地层断层的发生活动、地壳的运动、地层腐蚀等。
这些各方面的因素的存在，形成了一旦引发，就会发生非常巨大的应力变化。
那样就导致了石油、水井套管，受到严重损坏。
这些不同的因素，就会对施工的方案造成严重干扰，因此对油田的各项生产稳定工作造成严重威胁。
1.2工程方面因素在套管损坏的过程中，工程方面的因素也对套管的损坏起到了一定的影响。
这包括，钻井后完井的质量，套管本身的材质构成，固井方面的质量是否合乎规格，在整个采油工程中，注水、压裂和酸化以及油水井日常管理作业是否按照标准。
套管的失效和处理
套管的失效和处理内容摘要《套管的失效和处理》，主要分析油水在长期采注输过程中，套管因化学腐蚀、作业过程中的机械伤害、井下工具的坐封解封、地层的应力等原因，导致套管强度下降、不密封，套管发生不同情况的失效形式。
通过对目前套管失效情况的调查分析，对套管损坏井进行分类，归纳分析了造成套管损坏的主要原因，并结合成功修复套管损坏井的事例，深入探讨了套管损坏特点的修复工艺技术，这些修复工艺技术经过现场多口井的应用，成功地解决了现场生产难题，同时缩短了修井时间，降低了生产成本。
关键词：油水井作业套管套管损坏套管修复技术套管处理第1章前言世界各国油田开发进程表明，随着油水井生产的时间延长，开发方案的不断调整和实施，由于地层地应力的变化、油水井作业及其他施工的影响，油、气、水井套管技术状况越来越差，使油井不能正常生产，甚至使井报废，以致影响油田稳产。
如美国威明顿油田，从1926年到1986年开发60年间，由于大量采出地下液体，引起该地区较大的构造运动，油田中心地区地面下沉达9m，水平位移最多达3m，造成油水井成片错断，损失严重；罗马尼亚的坦勒斯油田开发22年后，已有20%的油井套管损坏；俄罗斯的班长达勒威油田有30%的油水井因套管损坏而停产。
国内港西油田油水井套损比例高达40%以上；长庆樊家油田投入开发仅13年，油水井套损比例达34%，吉林扶余油田套管变形井至1988年多达1347口，占总井数的39.4%；大庆油田套损井数逐年增加，1997年套管损坏井576口，2001年套损井超过700口，整个油田套损井累计已超过8000口。
胜利油田在四十余年的开发过程中，由于长期的注水开发，使本来就复杂的地质条件变得更加复杂，油水井套管的状况越来越差，套损井也逐年增加。
胜利油田大量套损井，主要集中在孤岛、孤东、胜坨、埕东、渤南和滨南等几个大型整装含油气构造上。
另外，疏松砂岩油藏和几个稠油热采工艺区域矛盾尤为突出。
据查，胜利油田截止1991年底套损井已占油、水井总数的十分之一，16400多口井中就有1659口套损井（其中包括正式批准工程报废井266口）。
石油套管失效分析
油井管都是靠螺纹连接，因此，对油井管的丝扣除要求强度外，还要求具有一定的气密性和耐用性。
目前，在油气田开发中占开发投资大部分资金的油、套管损坏相当严重，给油气田开发带来了难以弥补的损失，其中连接螺纹即套管接头是整个套管柱中最薄弱的环节，在套管损坏中，由于油、套管接头破坏及密封失效占了很大一部分比例。
螺纹扣牙的失效形式套管接头螺纹扣牙在多种载荷作用下的连接强度，主要指扣牙抵抗以下破坏形式的能力：（1）跳扣：外螺纹在轴向力作用下从内螺纹中跳出，而很少破坏扣形；（2）断扣：管的端部的完整扣处断裂，一般管的端部完整扣处强度最低；（3）螺纹扣牙剪切：扣牙在剪力作用下从扣体上剥落；（4）屈曲：管体及接箍在轴压作用下的破坏。
对于大多数扣形来说，接头抵抗跳扣的能力，主要表现为各扣所受径向分力的大小，若所产生的径向力大，则此力可以使接箍涨大，而管子收缩，从而使滑扣易于产生。
反之若径向分力小，此力引起接箍外涨及管体内缩的变形小，使滑扣不易发生。
常见的轴向力破坏是跳扣及断裂，而螺纹牙的剪切及屈服只有在特殊条件下才有可能发生。
近年来,国内外在用套管的失效呈上升趋势,主要表现为套管被挤毁、错断、严重变形和严重腐蚀等形式。
套管挤毁主要是地应力(地层出砂、流动、滑移、膨胀、蠕动等) 、固井质量差、套管强度不足或存在缺陷等而造成的。
套管断裂主要是地层应力高、固井质量差、套管强度不足、套管柱设计不合理、螺纹质量差及下套管操作不当等造成的。
严重腐蚀则主要是由于套管设计不当、防腐措施不力、腐蚀环境恶劣等而造成的。
套管失效形式分析由于不同工矿下套管在井下的受力状况不同, 所处的环境各异, 我国的百色油田和俄罗斯的西西伯利亚油田套管的失效形式就有很大差异。
根据近几十年对套管失效的大规模调查研究和系统分析, 可归纳出套管破坏的形式大致分为种变形、错断、破坏和腐蚀穿孔。
其中, 破坏又可分为挤裂、爆破、和拉伸3种。
石油套管失效原因导致套管失效的原因归纳起来主要有以下5大类①高压注水引起②盐岩层“塑性流动”引起③地下水腐蚀浅层套管所引起④疏松砂岩油层大量出砂引起⑤地层倾角较大、断层较多引起套管错断以及注蒸气热采并中存在着和局部缩劲变形相对应的恶性局部应力等。
油套管的缺陷失效分析
油套管的缺陷失效分析摘要油田勘探开发离不开油套管,在钻井完井后,油套管任何部位的缺陷与失效都会造成严重的后果,甚至使整口井报废。
我国各油田每年发生因油套管缺陷造成的损失几百起,直接经济损失数亿元,同时也给环境保护和能源开采造成了严重的影响。
关键词油套管:缺陷;失效分析由于过去对表层资源的过度开采,致使表层资源的严重枯竭。
随着社会的进步和和科技的深度发展,越来越多的能源消耗品进入广大老百姓的家庭,致使能源的需求越来越大,因此能源的开发转向了深层次的开发,随着深井、超深井的开发,油套管的安全性就成了一个非常突出的问题。
油田对油套管技术的需求也日益增加,对油套管的安全性也有了更高的要求,新的钻井工艺和新的套管技术及强化钻井安全措施已得到广泛应用,大力地推进了钻井油井管技术科技的快速发展。
随之各油田在完井过程中油套管因缺陷造成的事故也呈现出上升的趋势。
尤其是西北油田和一些复杂地层深井和超深井的勘探开发完井过程中油套管因缺陷失效事故的发生,给油田建设和勘探开发带来了较大的经济损失,同时也影响到对深层次石油资源高效、经济的勘探与开发。
美国《金属手册》认为,机械产品的零件或部件处于下列3种状态之一时定义为失效:1)当它不能完全工作时;2)仍然可以工作,但已不能令人满意地实现预期的功能时;3)受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用,必须立即从产品或装备上拆下来进行修理或更换时。
通过对构件或零件的失效残样形貌、成分、性能和受力情况等进行综合分析,有时需要做再现性试验,最终推断出失效原因。
寻找失效原因,不断降低产品或装备的失效率,提高可靠性。
防止重大失效事故发生是失效分析的任务油套管缺陷失效一般呈现为管体断裂和爆裂,接箍和管体螺纹处因加工缺陷失效等。
一般是由以下一些因素引起的:管材制造过程中的缺陷及油套管加工制造工程中的偏差缺陷,完井下油套管的基本力学工况,油套管的组合及钻井工艺,井径规则性,偏卡,螺纹密封性,钻井液,套管扶正器结构和材料,井内腐蚀介质等,以上因素交互作用的结果导致油套管失效。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析油田抽油机井油管是石油开采过程中不可或缺的重要设备之一。
然而，在日常的生产过程中，我们常常遇到油管失效的情况，严重影响了生产效率，也增加了维护成本。
油管失效原因多种多样，下面我们对其中比较常见的进行深入分析和探讨。
一、腐蚀失效在油田开采的过程中，注入的注水中含有大量的酸性物质，这些酸性物质会与油管壁的金属发生化学反应，从而导致油管的腐蚀损伤。
同时，氧化反应也会加速油管腐蚀，导致失效。
腐蚀损伤严重的油管会出现许多小孔、裂缝和缺陷，影响油管的密封性能和机械性能，导致泄漏或者爆炸等严重后果。
二、疲劳失效油管在经过长时间的反复工作后，会逐渐产生微裂纹。
这些裂纹会在重复受到压力的作用下逐渐扩大，最终导致油管疲劳失效。
同时，油管的内外压力差异也会加速裂纹的扩大。
疲劳失效的油管往往表现为断裂、弯曲变形等现象，会直接影响生产效率和工作安全。
三、原材料缺陷有时候，油管在制造过程中出现了一些原材料缺陷，这些缺陷会在使用过程中被放大。
例如，油管表面可能存在钢板质量问题，或者焊缝质量问题。
这些问题会导致油管失效的风险增加，严重时可能导致油管突然断裂。
四、操作不当操作不当也是导致油管失效的原因之一。
例如，过度使用压力、温度设置不当、频繁地调整运行参数，都会导致油管过度磨损，从而出现失效现象。
此外，不合适的维修和保养措施也会加速油管失效的发生。
在日常的生产过程中，避免油管失效对于维护生产效率和工作安全至关重要。
因此，应该通过定期维修、保养和检查，及时排除潜在问题和风险，有效延长油管的使用寿命。
在进行新油管的选购过程中，应当向生产厂家了解更多信息，比如油管的材质和工作性能等，确保选择到适合自己工作条件的产品。
套管故障案例剖析
套管故障案例剖析
套管故障案例剖析：
案例一：
故障现象：油管本体严重破裂。
原因分析：
1. 井下工具或落物损坏油管本体。
2. 丝扣磨损或损坏，导致油管本体断裂。
3. 油管长期超期服役，老化、脆化。
4. 油管在运输、搬运、下井过程中，受到剧烈撞击、挤压。
案例二：
故障现象：油管脱扣。
原因分析：
1. 井口操作不规范，上卸扣时发生顶扣或撞击。
2. 油管扣型不匹配，丝扣过松或过紧。
3. 油管长期受拉力或压力作用，导致丝扣松动。
4. 油管接头密封圈老化、失效，导致油管脱落。
案例三：
故障现象：油管内壁堵塞。
原因分析：
1. 原油内含有杂质，如泥沙、石蜡等，导致油管内壁堵塞。
2. 油管长期未进行清洗、保养，内壁积垢严重。
3. 井下落物、工具等掉入油管，卡在油管内壁。
4. 井下压力波动大，导致原油中悬浮物在油管内壁沉积。
以上案例只是套管故障的冰山一角，实际应用中可能还存在其他故障情况。
针对不同的故障，应采取相应的预防和维修措施，确保套管系统的正常运行。
修井作业中套管损坏原因分析及对策
修井作业中套管损坏原因分析及对策修井作业中套管损坏原因分析及对策摘要:各油田进入开发中后期，套管损坏情况十分严重，频繁的措施作业加剧了套管的损坏。
通过在施工作业中深入调查，分析了射孔作业，压裂酸化作业，机械整形施工，解卡作业，磨、铣、套作业，找漏、试压作业等不同施工作业中套管损坏原因。
指出采用如下方式来进行套管损坏预防：选择合理的射孔方式；加强对增产措施的管理；合理选择机械整形修套方式；慎用大负荷解卡技术；优选磨、铣、套工具，优化施工参数；注意每个保护套管的施工细节。
通过采用针对性的对策，采取有效措施，到达综合治理，预防套管损坏的目的。
关键词：套管损坏；修井；原因分析；对策随着河南油田的开采进入中后期，套管损坏井日益增多，套管损坏主要有套管缩径、套管破裂、套管漏失等。
由于套管损坏造成作业工作量增大和油井开采难度增加，也越来越影响了油田下步开发措施的进行。
1不同施工作业中套管损坏原因分析1.1射孔作业套管损坏段多数发生在射孔层段附近或射孔层段中，射孔方式不当会导致以下情况：①射孔作业时可能导致油层套管外固井水泥环破裂；射孔产生的瞬间高压可导致孔眼附近产生裂纹、裂缝，甚至使油层套管出现破裂。
这些裂纹、裂缝成为套管比拟薄弱的地方，在以后的采油或注水生产、作业增产措施中加速损坏。
②射孔深度误差过大或者误射，将泥页岩薄层射穿，使泥页岩受到侵入水浸泡而膨胀，从而导致套管受到径向挤压而变形。
③射孔方式选择不当，会影响套管强度。
高密度射孔，尤其是在低渗透地层采用高密度射孔方式，导致套管强度大幅降低，增加了后期套变可能。
1.2压裂酸化作业1〕大型压裂施工时井口压力一般到达70MPa，压裂目的层承压70~100MPa，通常N80套管内设计压力为65MPa，强度更低的套管或长时间生产的套管很容易产生破裂，如果压裂井段的固井质量不合格或者水泥环在压裂中出现裂缝，尤其是在套管接箍丝扣局部，是套管抗压的薄弱地方，很容易出现裂缝。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析在油田开采作业中，抽油机井油管是起着重要作用的石油生产设备，同时也是容易出现失效的部件之一。
油管失效会导致生产受阻、安全事故等问题，因此对油管失效原因进行深入分析是非常重要的。
本文将从材料、设计、使用等方面分析油田抽油机井油管失效的原因。
一、材料原因油管作为石油生产中承受压力和腐蚀的重要部件，其材料质量直接影响油管的使用寿命和安全性。
常见的油管材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢等。
油管材料选用不当或者质量不过关是导致油管失效的重要原因之一。
1. 选材不当油管的工作环境通常受到高温、高压和腐蚀等多种因素的影响，因此选材时需要考虑各种因素，选择适合的耐高温、耐腐蚀性能的材料。
如果选材不当，可能导致油管在使用过程中出现腐蚀、疲劳、开裂等问题，最终导致失效。
2. 材料质量不合格油管制造材料的质量是决定油管使用寿命的关键因素之一。
如果油管的材料质量不合格，存在内部缺陷、夹杂物等问题，易导致油管在使用过程中出现断裂、开裂等失效问题。
二、设计原因油管的设计合理性直接关系到其受力性能和使用寿命，设计不合理是导致油管失效的重要原因之一。
1. 结构设计不合理油管在使用过程中承受着来自地层压力、泵送压力等多方面的力的作用，如果结构设计不合理，可能导致油管受力不均，从而加速油管的疲劳破坏。
2. 连接设计不合理油管在井口、井筒等地方需要进行连接，连接部分的设计是否合理直接关系到油管的安全性。
如果连接设计不合理，易导致连接部位出现泄漏、腐蚀等问题，加速油管失效。
三、使用原因油管在使用过程中的维护、保养、操作等因素也是导致油管失效的重要原因之一。
1. 维护保养不到位油管在使用过程中需要进行定期的维护和保养，包括防腐处理、泄漏检查、防震等措施。
如果维护保养不到位，油管易受到外部环境的影响，加速失效。
2. 操作不当油管的操作不当也是导致油管失效的重要原因之一。
例如在油管工作压力范围之外使用、工作温度范围之外使用、操作超过油管的承受范围等，都可能导致油管失效。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析随着科技的发展，油田开采方式也在不断更新完善，而抽油机是其中一种重要的开采装备。
它的作用是通过动力传动带动油管进行抽取，从而将地下油层中的原油输送至地面。
然而，在长期使用中，油管的失效率较高，造成了生产停顿、效益下降等问题。
本文将分析油田抽油机井油管失效的原因及对策。
1. 磨损与腐蚀油管经过长时间的高速抽油作业，会在内壁产生磨损，使得油管厚度逐渐变薄。
此外，地下油藏中的天然气、酸性成分等都会导致油管的腐蚀，加速其失效。
2. 高温由于油管在高温的地下环境中运行，温度会直接影响油管的强度和硬度。
随着温度的升高，油管容易产生热胀冷缩，从而使油管失去原有的密封性和机械强度。
3. 塌陷油管周围的地层在开采过程中受到相应的压力和挤压，油管受到挤压和撞击，容易出现塌陷，导致油管失效。
4. 疲劳油管在重复的高频次循环中，受到反复的扭转、弯曲等载荷，在长期使用的情况下，往往会出现疲劳失效，导致油管的损坏。
二、油管失效的对策针对以上问题，我们可以采取以下措施来应对油管失效问题：1. 选择高耐腐蚀材料在油管的选材方面，应该选择具有高耐腐蚀、高强度、高韧性等特性的材料。
常用的材料有钛合金、铝合金、高强度不锈钢等。
2. 善用保护措施可以采用涂层保护、防腐漆涂层、加装保护套等措施来延长油管的使用寿命。
3. 控制温度应在井下采用水冷却技术，降低井下温度，减少油管的热胀冷缩。
4. 选用适当的油管型号在选择油管型号时，要考虑地层地质条件，准确掌握油田的储量规模及地质状况，选择适当的油管型号，以减少油管的闪腰现象和失效率。
5. 确保井口安全在操作抽油机时，要严格遵守操作规程，保证井口周围的环境干净卫生，减少铁锈、沙土、油污等异物对油管的侵蚀，保证井口设备的正常运转。
结论：在油田抽油机井生产过程中，油管的失效是一个不可避免的问题，但可以采取一系列措施来减少失效率。
关键在于每一位工作人员要本着严谨的态度，认真细致的操作抽油机，确保油管经久耐用，保证油田的高效运作。
套管头的工作原理及失效分析
套管头的工作原理及失效分析摘要：在钻井作业和油气测试过程中，必须安装一套安全可靠的井口装置，以便能有效地控制井内作业和生产。
套管头属于井口装置的基础部分，是安装在套管管柱上端用来悬挂各层套管管柱、密封各层套管之间的环形空间并能为防喷器组、采气树等其他井控设备提供标准连接、为各种特殊作业提供套管环空出入接口的一种永久性石油、天然气井口装置。
主题词：井口装置套管头密封环空连接·前言过去，我国各油气田很少使用套管头，在五十年代只有玉门、四川等少数油气田用过国外进口的卡瓦式套管头。
从六十年代起，我国普遍采用焊环形铁板而不采用套管头。
对于浅井和低压井来说，焊环形铁板也可以起到密封套管环形空间和悬挂套管的作用。
但是，由于井深的增加，套管柱对环形铁板的载荷加重引起了环形铁板的严重变形，密封性能和悬挂能力都大大降低，严重影响了井身的质量。
特别是近年来，能开发的低压浅井越来越少，采气井口装置面临的工作环境极为严酷。
对于四川地区来说，主要以天然气为主，天然气中的水分，硫化物，二氧化碳等含量也不相同，有时井口装置还处于高压下工作，这就对我们井口装置提出了更高的要求，能在高温、高压、高含硫等恶劣环境下提供可靠的密封性能。
同样，为了保证井身的安全，在深井中越来越多地使用P110、13Cr110、TP125、140V等高钢级套管，焊接性能差，焊接后很容易因为焊接应力而开裂。
特别是高气压井及含硫化氢的气井，对焊口非常敏感，常因氢脆断裂导致焊口质量不高。
同时，焊环形铁板的井口，套管环形空间与地面是不相通的，没有用以引水引气挤水泥的旁通管线，在实施高压酸化压裂作业时没有平衡液体的通道。
就是在这种情况下，能适应各种恶劣环境且安全可靠的套管头井口装置逐步发展并取代原始的焊环形铁板。
·1、套管头简介根据套管头与表层套管的连接方式可将套管头分为焊接式、螺纹式、卡瓦式，配用套管悬挂器有卡瓦式和芯轴式两种，侧出口的连接方式有螺纹式、栽丝法兰式和法兰式，通常在套管四通的底部设有套管二次密封机构和密封测试口。
石油套管失效分析
石油套管失效分析随着经济的发展，石油在我国经济建设中占据的位置越来越重要，作为国民经济的重要组成部分，其安全性能在很大程度上影响到人们的生产生活。
然而在实际的石油运输过程中，经常会发生一些不安全的事故，石油套管的失效在很大程度上具有不可推卸的责任。
石油套管失效给油田带来巨大损失，因此，本文通过对石油套管的失效原因进行分析，并介绍了其加工技术，提出检验的措施，从而对预防和减少油套管失效事故的发生起到积极作用。
标签：石油套管；螺纹加工；检测引言：石油套管失效事故轻则造成大批油、套管损坏，甚至导致管柱落井事故，重则使整口井报废，造成巨大的经济损失。
因此，加强油、套管失效分析工作，防止或减少油、套管失效事故的发生，具有十分重要的意义。
一、油套管的失效类型及产生原因（一）脱扣油套管柱在自重或外力作用下，内、外螺纹接头相互分离脱开的现象称为脱扣，脱扣会导致管柱落井。
或者破坏管柱的结构完整性和密封完整性。
1.内外螺纹参数匹配不当引起的脱扣。
油，套管接头连接强度是靠内，外螺纹弹性配合来实现的，如果内，外螺纹接头加工精度差。
螺纹啮合状态不好。
只有部分螺纹啮合。
则接头连接强度不高。
很容易发生脱扣，使石油套管失效。
2.为防止粘合而降低上扣扭矩引起的脱扣。
有些工厂为了防止粘扣，有意降低了油、套管接头的上扣扭矩、这样做虽然可以降低接头粘扣程度，但却不能保证接头上扣之后处于最佳的连接状态，很容易导致接头发生脱扣事故。
（二）挤毁下井的套管外表面要受到地层压力作用，当套管抗挤强度小于地层压力，套管发生塑性失稳破坏的现象称之为挤毁。
套管挤毁与地层压力、套管抗挤强度、套管磨损等有关。
引起挤毁的因素：1.蠕变地层引起的挤毁。
蠕变地层会在套管外壁形成挤压力，当地层压力超过套管抗挤强度，就会发生套管挤毁事故。
具有蠕变特性的地层有石膏、泥质膏岩、泥岩、膏质泥岩、粉沙质泥岩等。
2.注水开发引起的挤毁。
不合理的注水开发会破坏地层的平衡应力，导致地层蠕变，使井内的套管错动，发生变形。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析在油田抽油机工作过程中，井油管是一个重要的组成部分，负责将原油从井底运输到地面。
然而，在油井生产过程中，井油管容易失效，导致原油泄漏和生产中断。
本文将探讨井油管失效的主要原因，并提出预防措施。
1. 腐蚀井油管处于高温高压的环境下，容易受到酸碱氧化等化学反应的影响，从而引起腐蚀。
腐蚀会导致管壁变薄，增加管道泄漏的风险。
此外，沉积物和与地下水接触的化学物质也会加速井油管腐蚀的速度。
预防措施：（1）选择耐腐蚀的材料制造井油管。
（2）实施防腐措施，如在管道内涂上抗腐蚀涂料。
（3）开展定期检查和维修，及时清除管道内的沉积物和污垢。
2. 疲劳井油管长期受到重复的载荷作用，易出现疲劳裂纹，造成管道失效。
疲劳会导致管道变形、开裂等问题，增加泄漏的可能性。
（2）优化生产工艺和操作，减少管道的振动和冲击。
3. 磨损井油管内部流体的冲击和摩擦力会导致管道内壁表面磨损和磨损严重区域的形成。
这些磨损区域无法承受高压载荷，在高负荷情况下，磨损区域很容易发生爆裂。
（2）增加管道内的润滑剂，减少管道内流体的摩擦力。
4. 渗漏井油管在生产运行过程中，由于连接不当、天然破裂、裂缝、疲劳或物理损伤等因素，管道会发生泄漏，导致油气泄漏和严重的生产事故。
（1）规范管道安装和维修，避免管道连接不当。
（2）加强管道保护措施，防止天然破裂和损伤。
综上所述，井油管失效的原因多种多样。
为保障油田生产安全和稳定性，减少管道失效的风险，油田企业应该建立完善的保障措施，定期对管道进行检查、维护和更换，避免管道失效造成严重影响。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析随着石油工业的发展和需求的增加，油田开采作业的重要性日益凸显。
而在油田生产作业中，抽油机井是至关重要的设备。
而作为抽油机井的关键部件之一，油管的失效将导致生产能力的下降，从而对油田生产产生不利影响。
对油田抽油机井油管失效原因进行分析，有助于及时发现问题并采取相应的措施，保障油田生产的稳定运行。
油管失效可能是由于材料质量问题所致。
油管作为承受高压、高温和腐蚀环境的设备，其材料质量直接关系到其使用寿命和可靠性。
如果油管的材料质量不符合要求，或者存在加工缺陷、内部应力过大等问题，都会导致其在使用过程中出现裂纹、变形等情况，最终导致失效。
材料质量问题是导致油管失效的重要原因之一。
油管的设计与制造质量也可能是导致失效的原因之一。
油管的设计是否合理，包括尺寸大小、壁厚厚度等设计参数，以及连接方式、材料选择等设计细节都会直接影响其使用寿命和安全性。
而制造质量的问题，如焊接质量、热处理工艺、表面质量等都会影响油管的使用寿命。
如果在设计或制造过程中存在缺陷，都会导致油管失效率的增加。
油田化学环境的影响也是导致油管失效的重要原因。
油田中含有大量的硫化氢、二氧化碳、氯离子等腐蚀性物质，这些物质对油管的腐蚀性极大。
特别是在高温、高压环境下，这些腐蚀物质将加剧油管的腐蚀，最终导致油管的失效。
油田中还存在机械磨损、疲劳等因素，这些因素也会对油管的使用寿命造成威胁，导致失效。
油管的安装与使用管理也是导致油管失效的重要原因。
油管的安装质量和安全管理水平直接关系到其使用寿命。
如果油管在安装过程中受到过度挤压、变形等情况，将直接影响其使用寿命。
对油管的使用管理不当，如超负荷使用、过度振动、水平管理不当等都会加剧油管的磨损、损伤，最终导致失效的发生。
油田抽油机井油管失效原因多种多样，其中包括材料质量、设计与制造质量、化学环境影响以及安装与使用管理等多个方面。
在油田生产作业中，需要加强对油管的质量管理，包括严格按照标准要求选择合格材料、严格控制制造质量、加强化学环境监测与处理、合理安全使用等措施，以降低油管失效率，保障油田生产的稳定运行。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效是油田生产过程中常见的问题，一旦发生，将会造成油田生产
的严重损失。
本文将分析井油管失效的原因。
1. 腐蚀
腐蚀是井油管失效的主要原因之一。
油田抽油机井油管长期在密闭潮湿的环境中工作，和钻井液、储藏盐水以及高含盐度的油气介质接触，使得井油管的内表面受到明显的腐蚀，从而导致井油管壁的厚度减薄、龟裂和孔洞等。
2. 疲劳
油田抽油机井油管由于长期进行反复的载荷作用，造成井油管内壁的损伤和裂纹，在
井油管的工作过程中，随着负载的不断增加，裂纹逐渐增多，裂纹处的应力集中，最终导
致井油管失效。
3. 冲蚀
油藏底部聚集着油气液体和固体颗粒，这些颗粒物在油田抽油机井油管内流动时，会
直接冲击井油管内表面，造成井油管表面的物理磨损和减薄，从而导致井油管失效。
4. 渐进式破坏
油田抽油机井油管的材料是金属，在油田的高温、高湿、高盐度的环境中，井油管内
部的局部腐蚀、疲劳和冲蚀等效应都是渐进的，由于作用时间不同，最终会导致井油管内
的局部破坏不均匀，进而引起整个井油管失效。
5. 制造不良或材料不合适
油田抽油机井油管材料和制造技术的质量不好也是井油管失效的原因之一。
不合格的
井油管容易出现屈曲、机械强度不足、裂纹等缺陷问题，不仅增加了失效的概率，而且可
能在短时间内导致井油管失效。
综上所述，油田抽油机井油管失效的原因比较复杂，需要对井油管的使用环境、工作
条件、材料质量等方面进行全面的考虑和分析，采取科学、合理的管理和维护措施，及时
发现和处理井油管失效问题，为油田生产提供安全、稳定、高效的保障。
油田抽油机井油管失效原因分析
油田抽油机井油管失效原因分析1. 腐蚀：在油井工作环境中，油管会受到各种酸性、盐性和硫化物等化学物质的侵蚀，导致金属腐蚀和腐蚀疲劳。
这些腐蚀会逐渐损害油管的物理性能，导致断裂和泄漏。
2. 疲劳：油井抽油机井油管在工作过程中经历的周期性加载和卸载，会导致油管的疲劳破裂。
长期的循环载荷和应力集中区域的存在，会加速油管的疲劳失效。
3. 冲蚀：由于井口内的重力和流体的高速流动，油管受到油液和砂粒的撞击和冲刷。
这些冲蚀会损伤油管的表面，降低油管的强度和耐久性。
4. 操作失误：在井口操作中，如果操作不当或者设备安装不牢固，会导致油管的机械挤压、扭曲和弯曲，造成油管的失效。
5. 温度和压力：油井工作环境中的高温和高压会对油管造成严重的影响。
高温环境会引起油管的膨胀和热腐蚀，高压环境会加大油管的应力和转变应力，导致油管的变形和破裂。
6. 设计和制造缺陷：油井抽油机井油管的设计和制造质量也是造成失效的重要原因。
设计上的缺陷会导致应力分布不均匀和应力集中，制造上的缺陷会导致材料的不均匀和内含缺陷，增加了油管的失效风险。
为了延长油井抽油机井油管的使用寿命，需要采取以下措施：1. 选择适当的材料：根据油井的工作环境和工作条件，选择耐腐蚀、耐疲劳和耐高温高压的合适材料，在设计和制造过程中尽量减少内含缺陷。
2. 加强监测和检验：定期对油管进行摄像检查、磁粉检测和超声波检测等非破坏性检测方法，及时发现油管的裂纹和缺陷，并进行相应的修复和更换。
3. 加强油管的防腐蚀处理：在油管的内壁涂覆一层耐腐蚀的涂层，减少腐蚀的发生，延长油管的使用寿命。
4. 加强操作技术培训：提高操作人员的技能水平，加强对油管的安装、使用和维护的培训，减少因操作错误和设备失控等原因导致的油管失效。
5. 合理设计和布置油井：在油井的设计和布置中，考虑油管的安全使用和维护要求，合理设置保护装置和卸载装置，减少油井对油管的损害。
通过以上措施的实施，可以有效延长油井抽油机井油管的使用寿命，减少油管的失效风险，提高抽油效率和工作安全性。
连续油管的主要失效形式及原因分析
-32-科学技术创新2019.11连续油管的主要失效形式及原因分析郑伟(中石化四机石油机械有限公司，湖北荆州434023)摘要：连续油管作业是一种较新的油气井作业方式。
设备的数量和应用的范围在逐渐增加。
连续油管由于其复杂的应力状态和恶劣的工作条件，有多种失效形式。
分析了连续油管的主要失效形式，通过对连续油管工作原理进行力学分析，分析了弯曲次数和弯曲半径对连续油管性能的影响。
连续油管作业过程中经低周疲劳发生后，会在连续油管的内外表面缓慢的产生微小裂纹。
在生产作业过程中，微小裂纹会逐渐从连续油管壁向另一侧扩展，导致压力完全泄漏。
疲劳失效是连续油管的主要失效形式，重点分析了连续油管的疲劳失效原因。
关键词：失效；力学；弯曲；疲劳;连续油管中图分类号:TE933文献标识码:A文章编号:2096-4390(2019)11-0032-021概述随着石油天然气工业的不断发展，连续油管作业设备在石油天然气开发过程中发挥着越来越显著的重要程度。
连续油管设备广泛应用于油气田钻井、修井、完井、测井等作业。
连续油管设备被称为“万能作业”装备。
随着各相关领域的研究和技术的进步，人们对连续油管的认识不断提高，连续油管作业作为一种较新的油气井作业方式,其设备数量和应用范围不断增加。
与传统的操作方式相比，连续油管操作简单，省时，省钱，安全可靠。
采用连续油管装备可以大大降低作业的成本和作业时间。
与传统修井作业相比，可节约30%-50%的成本。
2主要的失效形式分析连续油管由于在作业过程中受力复杂,作业条件恶略，失效模式较多。
但是，通过失效分析,可以分析出以下几种模式：2.1变形失效模式。
塑性变形是连续油管的主要失效模式。
在石油天然气的现场开发中，由于实际工作半径要远远小于连续油管所允许的最大弯曲半径，会因此经常发生连续油管的瞬时塑性弯曲变形情况发生。
而当允许的弯曲半径大于实际弯曲半径时，它将导致连续油管发生永久弯曲变形。
2.2断裂失效的模式。
浅析油管失效原因及治理措施
浅析油管失效原因及治理措施摘要：针对胜坨油田高含水期油水井作业中油管失效问题，通过对油管螺纹、油管本体、油管磁化与接箍失效原因的分析，提出了提高原材料质量、改进油管加工工艺、加强作业质量与治理管柱偏磨等治理措施。
这些措施的实施对于延长油水井生产周期，降低维护成本，提高经济效益有着十分重要的意义，对油田生产管理起到指导作用。
关键词：胜坨油田油管失效原因治理措施1引言胜坨油田经过60多年的开发，目前已进入高含水开发后期。
一方面剩余油主要分布于低压低渗透潜力储层，造成泵挂越来越深；另一方面，随着多年的开发，井内射开小层较多，而胜坨油田非均质性较为严重，层间差异较大，为充分发挥油层潜力，必须实施分采分注，因而井下管柱势必更加复杂。
此外，胜坨油田断层复杂，加上多年开发对地层胶结的破坏，造成许多老井套管变形，井况恶化。
井下管柱的工作条件日益恶劣，油水井作业频繁。
其中油管失效是油水井作业的主要原因之一。
据统计，2021年胜利采油厂注采304站由于油管失效造成的作业井次占总检泵（管）作业井次的30%，由此发生的费用达到78万元，占检泵费用的48.8 %。
因此，分析油管失效原因，找出治理措施，对于延长油水井生产周期，降低维护成本，提高经济效益有着十分重要的意义。
表1 2021年油水井检泵（管）作业统计表2油管失效原因分析在对2021年胜利采油厂注采304站油水井检泵（管）作业油管失效部位进行统计得出，2021年共发生油管失效9井次，其中连接螺纹5井次、油管本体3井次和油管接箍1井次，分别占55.56%、33.33%和11.11%。
表2油管失效部位统计表2.1油管连接螺纹失效连接螺纹是油管最易损坏的部位，在油水井作业中，油管螺纹失效主要表现为螺纹三角形牙形被深浅不同地推平，最深的已接近螺纹牙根部，这是在轴向载荷的作用下螺纹部分出现塑性变形继而出现螺纹牙断裂失效的现象。
ST2-4-162井作业时发现Φ62mm油管公螺纹已不同程度的被推平。
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情况，如图 3 所示，在 34 起套管和油管失效事故中，近年来管研院承接的套管和油管失效
分析项目呈上升趋势，特别是 2011 年上半年，套管失效分析项目是以往几年的总和还要多，
这充分说明，各油田以及工程公司近几年套管和油管失效的严重程度已经受到关注，对于套
管和油管的失效事故已经非常重视，同时也可以看出，套管和油管的失效分析涉及各方面的
图 5 给出了近几年以来套管和油管失效事故按照油井管钢级的统计情况，从图可以看
出，J55 钢级失效事故 13 起，N80 钢级失效事故 9 起，这两种钢级套管和油管失效占所有
统计失效的 65%以上，更高钢级的套管和油管的失效事故也为数不少。
失效次数 失效次数
16
14
14
管体 螺纹
12
10
10
8
6
6
螺纹根部断裂
螺纹根部断裂
管体纵向开裂
接箍纵向开裂
螺纹泄漏
接箍开裂
现场端脱扣
粘扣
工厂端脱扣
现场端脱扣
工厂端脱扣 图 1 几种典型的套管失效模式
管体夹持变形
管体纵向开裂
管体横向断裂
管体断裂
接箍开裂
外螺纹粘扣
接箍螺纹粘扣
密封面腐蚀
螺纹泄漏 图 2 几种典型的油管失效模式
管体穿孔腐蚀
二、2007 年-2011 年上半年套管和油管失效项目统计分析
0
0
油管
油井管类型
套管
失效次数
12
10
8
6
6
5
4
2
0
断裂
油管 套管
3 1
腐蚀
1 0
螺纹泄漏 失效类型
6 1
磨损
10
1 形变
图 8 套管和油管失效模式的统计情况
图 8 给出了套管和油管失效模式的统计情况，从图可以看出油管的失效模式以断裂和
磨损（粘扣）为主，这两种失效模式占到油管失效的 70%以上，而套管的失效模式则以断
一些新产品由于生产工艺还需进一步完善，未最终定型，影响到产品的最终质量，从而对于
现场使用造成安全隐患。
典型套管和油管失效案例分析
近年来，随着油田公司主营业务的快速发展，钻采新工艺、新技术的采用，对套管和油 管的质量和性能提出更高的要求，而套管和油管的质量和性能不能很好满足油气田勘探开发 需求，与油气勘探开发需求之间产生了较大的矛盾；加之在油井管质量控制方面存在一些薄 弱环节，一些质量和性能不合格的油井管产品流入油气田，由此引发一些由于质量引起的失 效事故，对油气田的正常生产带来了不利影响，也会产生一些安全隐患。以下典型套管和油 管失效案例就是很好的佐证。
关键词：套管和油管 油井管 失效模式 失效分析 适用性评价
引言
套管和油管是石油行业中重要的物资和器材，而且用量很大，在整个建井成本中平均占 25%左右[1]。套管和油管及其管柱失效将导致整个管柱不能正常生产，甚至整口井报废，塔 里木油田 DN2 系列井由于油管泄漏导致直接经济损失高达亿元。
API 螺纹由于加工简单、价格便宜而被广泛使用。随着井深的增加以及井下工况复杂化， 套管和油管及其管柱失效事故出现增长趋势，一方面套管和油管及其管柱失效分析的难度在 增大，另一方面对于传统的 API 标准套管和油管及其标准本身也提出了挑战，特别是一些 质量符合标准要求的套管和油管也出现了失效事故，例如，中石化胜利油田和中石油长庆油 田 2008 年至今就发生 API 套管接头滑脱事故 20 余起以上，接头上扣过程中发生粘扣 40 余 起，给油田造成了很大的经济损失。
失效项目数
10 油管 套管
8
6
4 2
2 0
0 2007年
4 3
2008年
8
1 2009年
年份
4
0 2010年
9 3 2011年
套管, 17, 50%
油管, 17, 50%
图 3 2007 年-2011 年上半年失效分析项目按照年度统计
图 3 给出了自 2007 年以来，中石油管研院承担的套管和油管失效分析项目数量的变化
中国石油集团石油管工程技术研究院（简称中石油管研院），包括其前身中国石油天然
气集团公司管材研究所自 2007 年到 2011 年上半年完成的 34 起套管和油管失效分析项目，
这些套管和油管失效数据仅是油田送中石油管研院进行套管和油管失效分析的数据结果统
计，送检的失效套管和油管也只是全国各大油田发生的套管和油管失效中典型的失效个例，
接成管柱的薄弱部位，是失效经常发生的地方。图 7 给出了按照螺纹形式进行统计的套管和
油管失效情况，从图 7 可以看出，长圆螺纹套管和油管的失效几乎占到失效总数的 80%。
另外，特殊螺纹接头形式套管和油管的失效也需要注意。
失效次数
12 10
断裂 腐蚀 螺纹泄漏 磨损 形变 10
8
6
6
6
5
4
3
2
1
1
1
1
图 9 给出了失效原因按照现场操作、产品质量、腐蚀等统计的情况，从图可以看出，
纯粹由于产品质量原因引起的失效占到将近 50%，另外与产品质量因素有关的失效原因结
合起来，由于产品质量造成的失效原因占到所有失效的 60%，必须引起各方面的重视。产
品质量原因，主要是生产过程中参数波动，过程控制不力导致的；同时由于生产工艺不完善，
图 5 套管和油管失效按照钢级的统计
图 4 给出了自 2007 年以来，各油田委托的套管和油管失效分析项目情况，从图可以看
出，正在处于勘探开发上升期的两个油气田的失效比其他情况油气田委托都要多，这说明随
着勘探开发的程度以及难度的增大，套管和油管的失效也在增加，这也反映了这些油气田对
于更高性能套管和油管的需求也在增加。
套管和油管失效分析及适用性评价
刘文红 申昭熙 宋生印 杨龙 （中国石油集团石油管工程技术研究院 石油管工程重点实验室 中国西安 710065）
摘要：套管和油管的安全是油气资源高效开发的基本条件和重要保障。本文通过石油管 工程技术研究院自 2007 年以来承担的套管和油管失效分析项目的数据统计分析，阐述了套 管和油管及其管柱失效的现状、失效模式、失效原因及预防措施，指出断裂、粘扣、脱扣、 螺纹泄漏以及腐蚀是几种经常遇到的失效模式，且套管失效以断裂和脱扣居多，油管失效则 以断裂和粘扣为主要模式。通过统计分析以及典型套管和油管失效分析表明，油井管的质量 问题是导致其失效事故频发的主要原因之一。据此提出了对存在疑似缺陷的套管和油管进行 适用性评价，不但可对油井管的质量是否满足相关标准要求进行判断，还可对不符合标准要 求的油井管的使用范围进行规范，提高资源利用率，避免经济损失，同时带来较大的社会效 益和经济效益。
裂和形变（脱扣）居多，且这两种失效模式占到套管失效的 90%以上。
失效频次
10
9
8
7
6
5
5
4
3
2
2
1
0
现场操作
油管 套管
9 7
3 1
腐蚀
产品质量
失效原因
6, 17%
4 2
操作+质量
7, 20% 1, 3% 4, 11%
产品质量 腐蚀 疲劳断裂
现场操作
17, 49%
操作+质量
图 9 失效原因和失效频次的相关统计
实际失效的失效数目远远大于此数据。这些失效分析涉及塔里木油田、长庆油田、大港油田
等主要油田和国内著名油井管制造企业，也有来自国外著名钢管公司的油井管产品。虽然只
是全国失效事故的少部分，但这些工作都是油田和少数厂家委托石油管工程技术研究院进行 的，可以说这些事故对油田造成了较大影响，阻碍了油气井勘探与生产的发展，所以是我国 套管和油管失效的典型案例，一定程度反映了近年来我国套管和油管失效的现状。此项工作 的主要目的是期望找到套管和油管失效的主要原因，从而采取措施尽量减少套管和油管的非 正常失效。
4
3
2
0
油管
失效类别
套管
图 6 套管和油管失效的部位
20
油管 套管
16
15
11
10
5
2
0
0
S1 特殊扣
图 7 套管和油管失效按照螺纹形式的统计
图 6 给出了套管和油管失效的部位的统计，从图 6 可以看出，油管螺纹部分的失效占到
60%以上，而套管的失效，则 80%以上与螺纹部位有关，这也说明螺纹部位是套管和油管连
失效频次
失效数目
利益越来越多，受到更多关注。
油管 套管
8
7
7
6
5
4
3
3
2
2
2
2
0
0
0
0
0
大港油田 塔里木油田 吉林油田 长庆油田 中石油其他 中石化
图 4 失效分析项目按照油田的统计
10
9
8
油管 套管