注水泥作业是指在套管下入井里后，用水泥车将水泥浆自套管泵入井内，使其从套管鞋返回到套管与井壁之间的环状空间，并达到预定高度。主要目的是加固井眼，同时隔绝油层、气层和水层，或者隔绝易坍及易漏地层，需要开采时，则通过在预定层位射孔将套管和水泥石穿透，打开油气层，诱导出油气流。
常规注水泥作业是用水泥车、下灰车及其他地面设备配制好水泥浆，通过前置液、下胶塞与钻井液隔离后，一次性地通过高压管汇、水泥头、套管串注入井内，从管串底部进入环空，到达设计位置，以达到设计井段的套管与井壁间的有效封固。工序主要包括：（1）注水泥。在水泥浆泵入井内之前，先注入一定数量的冲洗液和隔离液，隔开钻井液和水泥浆，然后再注水泥。（2）顶胶塞、替钻井液。注完水泥后，打开水泥头两侧的销子，然后注入200升左右的隔离液（顶胶塞下移），当胶塞下移到水泥头两侧的注水泥闸门以下时，开始替钻井液。（3）碰压。套管内的上胶塞被钻井液顶至回压阀处（或与下胶塞相遇），此时泵压会迅速升高，因此叫做“碰压”。替钻井液后期，泵压逐渐升高，当钻井泵压力表指示突然升高时，表明胶塞坐在了承托环上，结束替钻井液。（4）憋压候凝。在施加压力条件下等待水泥浆凝固，常采用环空加压候凝方式，即在套管与井壁环形空间实施加压状态下使水泥浆凝固。替钻井液结束后，为了提高固井质量和防止水泥浆产生回压将回压阀压坏，必须进行48小时的憋压候凝，期间，由于水泥浆凝固要产生一定的热量，致使回压增加，应及时把增加的回压放掉。
为了提高固井质量，注水泥作业应注意以下几点：（1）注水泥作业前进行通井，扩划井壁、消除遇阻点、破除台肩，对遇阻井段应采取短起下划眼作业，对低压易漏井应提高地层承压能力。（2）调整钻井液性能，降低黏切值及触变性，改善与水泥浆化学兼容性，并注意控制失水及滤饼厚度。（3）合理设计环空浆柱结构，包括前置液用量、水泥浆返高，要求能有效避免钻井液与水泥浆直接接触发生严重化学干涉现象，造成固井事故。（4）注水泥作业前校核施工压力、裸眼段各关键层位环空液柱压力，防止偏大的排量压漏地层或是偏小的排量影响顶替效率。（5）校核管串强度，合理设计扶正器的安放数量及间距。（6）井底温度、压力准确确定，为水泥浆试验提供依据。
当然对于一些特殊情况还需要采用特殊的注水泥方法，主要有：（1）插入法注水泥。通过套管或环空内插入的油管、钻杆注水泥的工艺。通过套管内插管的注水泥工艺为内插法注水泥（也叫内管法注水泥），主要解决大直径套管固井问题；通过环空插管的注水泥工艺为外插法注水泥（也叫外管法注水泥），主要解决漏失严重的低压力带固井问题。（2）尾管注水泥。只对裸眼井段下入的尾管注水泥，不延伸至井口套管的一种注水泥方法。（3）分级注水泥。利用一种可以打开、关闭的特殊接箍，叫分级箍，在一口井使注水泥作业分成二级或多级完成。主要用于解决水泥一次性注入量过大，水泥浆柱封固段过长等问题。（4）双凝注水泥。通过向各段水泥浆柱内添加不同的外加剂调节水泥浆的凝固时间，使水泥浆从下到上逐渐凝固。用于解决窜槽的问题。（5）延迟固井。通过钻杆注入较长凝固时间的缓凝水泥浆，起钻后下入底端封闭的套管柱，下入未凝固的水泥浆井段内，靠管柱挤压水泥浆上溢，而完成注水泥的环空充填作业。主要用于无油管完成井，对井深与温度有一定限制。（6）反循环注水泥。从井口环形空间注入水泥浆，钻井液从套管内返出，使水泥浆到达环空设计位置的方法。主要解决紊流注水泥可能压漏地层的问题。（7）双塞法注水泥。首先下套管至预定井深后装水泥头、胶塞（顶塞和底塞），循环水泥，打隔离液，投底塞，再注入水泥浆，然后投顶塞，开始替钻井液。底塞落在浮箍上被击穿。（8）挤水泥。一般为补救注水泥作业。经注水泥后质量不合格，在固井水泥已凝固之后，用压力将水泥浆从套管的底部或套管壁上的射孔挤到管外空间。