1. 课程导入与异常排查总览
煤层气井生产过程中,井口套压与产气量是最直观、最敏感的两个运行指标。套压反映井筒—环空系统的压力状态,产气量反映煤层向井筒供气的能力,两者一旦出现偏离设计趋势的异常,往往意味着排采制度、井筒状况、煤层供气能力或地面集输环节中的某一处发生了变化。本课程围绕“套压与产气量异常排查”展开,目标不是记住若干故障名称,而是建立一套可复用的判断逻辑:先识别异常形态,再定位异常环节,最后用现场可获取的数据验证判断并给出处理措施。
学习目标与核心概念
学完本课程,学员应能独立完成三件事:第一,读懂套压与产气量的正常变化规律,能区分“正常波动”与“真实异常”;第二,掌握从井口到煤层、从地面到井下的分层排查方法,能根据压力、产量、液面、电流等参数组合缩小故障范围;第三,能针对典型异常(如套压骤升、套压缓降、产气量突降、产气量缓降、套压与产量反向变化等)给出合理的处置建议。
核心概念需要先厘清。套压是油管与套管之间环空井口处的压力,它受环空液面高度、井筒气柱、煤层解吸压力以及地面集输回压共同影响;产气量则是煤层气经解吸、扩散、渗流进入井筒后到达地面的流量。二者不是孤立指标:套压升高可能抑制解吸、压低产量,也可能因下游憋压造成“假性高产”;套压下降可能意味着环空液面上升、井筒积液,也可能是煤层供气不足或管柱漏失。因此排查的关键在于把“压力—液面—产量—电流—回压”放在同一时间轴上对照,而不是单看某一个数值。
整体排查框架
本课程采用“三层四类”的排查框架。三层指地面集输层、井筒层、煤层供气层;四类指工艺制度类、井筒完整性类、煤层供气类、地面设备与计量类。任何一次异常,先判断它发生在哪一层,再判断属于哪一类,最后用对应参数验证。例如套压突然升高而产气量下降,若井口回压同步升高,优先怀疑地面集输层;若回压正常而环空液面上升,则转向井筒积液或煤层供气不足。
现场工作流程
现场排查建议按“取证—对照—定位—验证—处置”五步推进,但每一步都要落到具体动作上。取证阶段,先调取异常发生前后至少72小时的套压、产气量、回压、环空液面、电流和计量记录,确认异常起始时刻与变化速率;对照阶段,把当前曲线与本井正常生产段的典型曲线比对,判断是突变还是缓变、是单指标异常还是多指标联动;定位阶段,按三层四类逐项排除,优先检查最易获取、最易验证的环节,例如先核对回压和计量,再测环空液面,最后分析煤层供气趋势;验证阶段,用一次可控的小幅调整(如短时调整套压控制值或反吹计量管线)观察响应,确认判断是否成立;处置阶段,根据确认结果制定措施并设定观察窗口,避免一次调整幅度过大掩盖真实响应。
举一个教学示例:某井套压由0.85 MPa在6小时内升至1.20 MPa,产气量由1800 m³/d降至1200 m³/d,井口回压同步由0.35 MPa升至0.62 MPa,环空液面基本稳定,电流无明显变化。按框架判断,回压与套压同步上升、液面与电流稳定,异常优先落在“地面集输层—地面设备与计量类”,应检查下游管线是否积液、阀门是否误关或计量分离器是否憋压,而不是急于调整排采制度。此例中数据为合理假设的教学示例,现场须以实测为准。