油气井注水泥简称“固井”工程，固井是钻井的最后一道工序，其主要目的是确保压井安全控制、实现地下油、气、水层严密的层间分隔和支撑与保护套管，其重要功用是构建油气井生产安全屏障、提高储层酸化压裂改造效能、延长油气井生产寿命。以提高复杂地质条件下固井质量为目标开展基础和应用基础研究及技术攻关是本实验室长期形成的特色和优势，一直引领该方向的发展。

实验室针对沿用数十年的G级加砂水泥体系高温下强度衰退的关键问题，研发出一套适合稠油热采井固井的新型抗300～350℃高温铝酸盐水泥体系，是稠油热采井固井水泥浆体系的一次革命性创新与突破，在我国最典型的辽河稠油油田成功应用开创了国内乃至世界稠油热采井固井新型水泥体系的先河，标志着传统水泥体系向新型抗高温水泥体系的换代转型，也标志着稠油热采井固井技术的突破和发展。

针对超深碳酸盐岩大厚储层（埋深5000～8000m）、自上而下层系多漏层多、地层压力系统安全密度窗口窄、高温高压髙酸性等难题，研发出一套长封固大温差低密度水泥浆体系，一次上返固井封固段最长纪录已达6985m，使我国这一固井技术处于世界领先水平，成功应用为塔里木油田简化井身结构、降低勘探开发投资奠定了坚实技术基础；防止调整井水窜固井技术在大港油田成功应用破解了油田近40年的固井难题，为我国老油田二次开发的增储上产闯出了一条新路。针对注水泥作业中钻井液和水泥浆化学兼容性极差、水泥浆提前凝固造成井下安全事故、污染影响界面胶结诱发环空带压而严重影响后期生产与环境安全等难题，研发成功深井超深井防污染安全注水泥及防止环空带压综合技术，在川渝地区龙岗、九龙山、磨溪等气田以及大庆、塔里木等主力油区工业化应用，例如在乐山-龙女寺隆起磨溪-安居店构造重点探井-磨溪1井、龙女寺构造西段重点探井-宝龙1井、高石梯构造重点探井-高石1井和磨溪-龙女寺构造带龙女寺构造重点探井-磨溪23井等成功应用，为川渝地区深井超深井的作业安全奠定了坚实基础，为四川盆地乐山-龙女寺古隆起震旦系灯影组、寒武系龙王庙组特大型超万亿深层气藏的勘探做出了重大贡献。哈萨克斯坦是中国石油走出国门开展油气合作最早的地区之一，也是中国石油部署建设中亚油气合作示范区的主体。中资公司杰瑞能源服务固井作业公司在哈萨克斯坦卡拉赞巴斯油田的固井质量差影响了哈萨克斯坦方面对杰瑞公司能力的信任，导致与国外公司的竞争处于不利境地。杰瑞公司向我室发出求援函，请求赴哈指导公司攻克难关。实验室制定详尽技术措施和施工方案，有效解决全部技术难题，固井合格率达到99%以上，作业质量一举超过国外竞争对手。

发明高韧性强堵漏防漏固井水泥浆及隔离液体系，创新了鄂尔多斯盆地延长组下组合低压、高含泥、强非均质性致密油藏固井技术，固井质量优良率达到98.1%，作为主要创新点获2013年度国家科技进步二等奖。