本发明涉及油田固井用水泥浆，具体的是储气库井用具有一定增韧性能的水泥浆。
背景技术：
储气库使用时期长，使用频率高，要求长期密封性好，而且整个储气库群的运行安全都由单井的固井质量的好坏所决定，高质量的固井是保证储气库后期安全运行的先决条件。储气库井在运行时期间，随着天然气的注采，套管内压力呈周期性变化，常规水泥石韧性较差，易被破坏，导致储气库井环空封固失效，造成气窜、环空带压，将给储气库的正常运行带来安全隐患和经济损失。目前现有的橡胶颗粒增韧技术，能够降低水泥石的弹性模量，但橡胶的耐温性差，不能使用在超过120℃的环境中；纤维材料能够提高水泥石的抗拉强度，但对降低水泥石的弹性模量帮助不大，且不能降低水泥石的渗透率，不能满足储气库井的开发需求。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种储气库井用韧性水泥浆，该韧性水泥浆在保证耐温性的同时降低了水泥石的弹性模量，提高了水泥浆的封窜能力及水泥石抗压强度，满足油田开发储气库井的技术需求。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种储气库井用韧性水泥浆，其组分中包括：油井水泥、水泥外加剂及水，其特征在于：所述组分中还包括环氧树脂粉末。
优选地，所述水泥外加剂包括：加重剂、缓凝剂、降失水剂、分散剂。
优选地，所述环氧树脂粉末为熔结环氧树脂粉末。
优选地，所述环氧树脂粉末与油井水泥的份数比为3-5/100。
优选地，所述加重剂为石英砂。
优选地，所述消泡剂为磷酸三丁酯。
优选地，所述降失水剂是专利名称为一种耐温达200℃的降失水剂、公开号为102229797a的专利产品。
优选地，所述缓凝剂是专利名称为一种强抑制性中高温油井水泥缓凝剂及其制备方法、公开号为106008844a的专利产品。
优选地，所述组分按照份数比分别为：环氧树脂粉末3-5份，石英砂25份，油井水泥100份，降失水剂0.6～2.0份，缓凝剂0.05～0.2份，分散剂0.4份，消泡剂0.2份，水53份。
储气库井用韧性水泥浆的制备方法是：将环氧树脂粉末以微粒的形式分散在以水为连续相的分散介质中，配制成稳定分散体系，然后将其掺入由油井水泥、水泥外加剂及水配制的固井水泥浆中，环氧树脂颗粒均匀分布在固井水泥浆中形成。
本发明韧性水泥浆具有所述发明效果的原理说明：
在勘探开发过程中，油井水泥是固井工程不可或缺的胶凝材料，其性能优劣直接影响到固井质量和油气资源的开发效益。然而，油井水泥是一种水硬性的胶凝物质，固化后的水泥石存在模量低、脆性大、变形能力差等固有缺陷。钻井过程中起下钻的碰撞、射孔的冲击，注采过程中交替应力的反复作用，以及复杂区块较高的地层压力都易使水泥石发生破裂，导致环空密封失效、造成不可恢复的破坏，进而诱发环空窜流，影响正常油气生产和采收率。
针对油井水泥固有的硬脆属性，尚无法通过改进固井工艺提高其韧性、减少脆性破坏，因此在油井水泥中掺入增韧材料是改善油井水泥石韧性的有效途径。环氧树脂作为三大通用热固性树脂之一，具有良好的附着性、稳定性、耐温性及力学性能。由于环氧树脂的这些特殊性能，使其在硅酸盐水泥中的应用得到快速发展。
储气库井用韧性水泥浆是将环氧树脂以微粒的形式分散在以水为连续相的分散介质中，配制的稳定分散体系，将其掺入固井水泥浆后，环氧树脂颗粒均匀分布在水泥浆体中，形成聚合物水泥浆体。在这一体系中，随着水泥的水化，水泥凝胶逐渐形成，环氧树脂沉积在水泥凝胶及未水化的水泥颗粒表面；水泥凝胶结构继续发展，环氧树脂逐渐被限制在毛细孔隙中。当水化进一步进行时，毛细孔中的水量减少，环氧树脂颗粒逐步絮凝在一起，在水泥水化产物表面形成聚合物密封层，同时也粘结了其它填充颗粒及水泥水化产物与未水化水泥颗粒。因此，混合物中的较大孔隙被致密、柔韧的环氧树脂所填充。而随着水化过程的不断进行，凝聚在一起的环氧树脂之间的水份通过水泥的水化过程而逐渐转化成为化学结合水。最终，环氧树脂与水泥水化产物交织缠绕在一起，形成类似的有机-无机互穿网络结构，优化了水泥石的结构形态，使得水泥石既保持了原有性能的基础上，又增大了韧性、降低了模量和渗透率。
与此同时，熔结环氧树脂粉末具有良好的化学稳定性和相容性，当与dr150缓凝剂和dhtf-3降失水剂配合使用时，不会与上述外加剂中的功能基团发生反应，避免了对其它外加剂的污染。通过加入适量的分散剂，改善水泥浆的流动性，降低水泥浆流动阻力，提高水泥浆的穿透能力。通过加入消泡剂消除混配水泥浆时产生的气泡，利于水泥浆的混拌，提高水泥石致密性。
本发明的有益效果：
a.韧性水泥浆体系密度为1.90g/cm3，适用循环温度范围90℃～150℃，48小时水泥石抗压强度都能达到28mpa以上，水泥浆稠化时间在200～400min范围内可调，滤失量在50ml以内，比普通水泥浆的封窜能力提高了近5倍；
b.韧性水泥浆中的增韧材料环氧树脂在使用温度范围内具有一定的稳定性，在推荐的加量范围内不影响水泥浆的稠化、失水等施工性能；
c.韧性水泥石的弹性模量小于4gpa，渗透率小于0.01毫达西。
附图说明
图1是本发明实施例1中的水泥石封窜性能检测用装置示意图。
图中：1-氮气瓶，2-平流泵，3-水泥石，4-不锈钢釜体，5-皂膜流量计，6-皂液液面，7-正压气体。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
实施例1
(1)、组分原料
熔结环氧树脂粉末：中海油常州环保涂料有限公司生产，型号ctn-7500。
油井水泥：高抗硫酸盐型(hsr)g级油井水泥，大连水泥集团有限公司生产；
石英砂：200目，宏润石英硅微粉有限公司；
降失水剂：专利名称：一种耐温达200℃的降失水剂，公开号是102229797a；
缓凝剂：专利名称：一种强抑制性中高温油井水泥缓凝剂及其制备方法，公开号106008844a；
分散剂：sxy，成都川锋化学工程有限责任公司生产；
消泡剂：磷酸三丁酯，青岛汇和化工生产；
(2)、组分含量
熔结环氧树脂粉末3份，石英砂25份，油井水泥100份，降失水剂1.5份，缓凝剂0.1份，分散剂0.4份，消泡剂0.2份，水53份。
(3)制备方法
将熔结环氧树脂粉末以微粒的形式分散在以水为连续相的分散介质中，配制成稳定分散体系，然后将其掺入由油井水泥、石英砂、降失水剂、缓凝剂、分散剂、消泡剂及水配制的固井水泥浆中，熔结环氧树脂颗粒均匀分布在固井水泥浆中形成。
(4)性能检测
①水泥浆常规性能检测，检测结果见表1：
表1不同温度下的水泥浆常规性能
注：1)水泥浆密度1.90g/cm3；
2)抗压强度实验条件为48h×20.7mpa；
3)降失水剂加量为1.5％，sxy加量为0.2％，消泡剂0.2％；
4)加量百分比值均为占水泥质量百分数。
以上性能已达到现场应用要求。
②水泥石力学性能检测
通过岩石三轴力学测试仪对水泥石进行力学性能评价，力学性能如下表2所示：
表2不同温度下的水泥石力学性能
由表2可见，试验结果表明环氧树脂韧性水泥石在实验温度范围内的弹性模量在4gpa以下，满足《储气库固井韧性水泥浆技术要求(试行)》中提出的弹性模量小于6gpa的技术指标，且渗透率小于0.01毫达西。
③水泥石封窜性能检测
通过使用附图1所示装置进行水泥石封窜能力评价。
实验前在不锈钢釜体4中养护水泥石3，从下部高压管线加压，直至皂膜流量计5有显示，记录水泥石的封窜压力。通过对环氧树脂韧性水泥浆与普通水泥浆的封窜能力对比试验得出，当水泥石5cm时，普通水泥浆封气压0.11mpa，水压1.08mpa；环氧树脂韧性水泥浆封气压0.51mpa，水压4.88mpa；当水泥石10cm时，普通水泥浆封气压0.21mpa，水压2.35mpa；环氧树脂韧性水泥浆封气压0.99mpa，水压8.89mpa。试验表明，环氧树脂韧性水泥浆比普通水泥浆的封窜能力提高了近5倍，说明了该水泥浆具有良好的封窜能力。
实施例2
组分含量：熔结环氧树脂粉末5份，石英砂25份，油井水泥100份，降失水剂1.5份，缓凝剂0.1份，分散剂0.2份，消泡剂0.2份，水51份。
性能检测
①通过改变环氧树脂粉末的加量，对水泥浆常规性能影响不大，常规性能与实施例1中数值基本一致，力学性能有所改变，水泥石力学性能如下表3所示：
表3不同温度下的水泥石力学性能
试验结果表明环氧树脂韧性水泥石在实验温度范围内的弹性模量在4gpa以下，满足《储气库固井韧性水泥浆技术要求(试行)》中提出的弹性模量小于6gpa的技术指标，且渗透率小于0.01毫达西。
②水泥石封窜性能检测
通过对环氧树脂韧性水泥浆与普通水泥浆的封窜能力对比试验得出，当水泥石5cm时，普通水泥浆封气压0.11mpa，水压1.08mpa；环氧树脂韧性水泥浆封气压0.62mpa，水压5.68mpa；当水泥石10cm时，普通水泥浆封气压0.21mpa，水压2.35mpa；环氧树脂韧性水泥浆封气压1.11mpa，水压9.18mpa。试验表明，环氧树脂韧性水泥浆比普通水泥浆的封窜能力提高了近5倍，说明了该水泥浆具有良好的封窜能力。
以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。