按中国国家标准(GB/T 10238)规定,油井水泥分为A、B、C、D、G、H共6个级别和普通、中抗硫酸盐、高抗硫酸盐3种类型。其中G、H级是两种基本油井水泥,适用于井深不超过2440米的油井。
油井水泥生产方式有两种。一种是生产特定矿物组成的水泥熟料,以满足某级水泥的化学和物理要求;另一种是采用基本油井水泥加入相应的外加剂来达到某级别水泥的技术要求。后种方式在生产工艺上较为简单。
油井水泥矿物组成与硅酸盐水泥稍有不同,一般按井深来配制。浅井油井水泥由于井温不高,可采用两种矿物组成:一种为硅酸三钙(C3S)≥55%,铁铝酸四钙(C4AF)≥15%,铝酸三钙(C3A)≤6%;另一种为C3S≤40%,硅酸二钙(C2S)≤30%,8%~13%C3A。中浅井油井水泥的C3A含量进一步下降,合适的矿物组成为50%~57%C3S,18%~21%C2S,1%~2%C3A,0~18%C4AF。深井油井水泥采用不含铝酸盐的高硅酸二钙熟料,矿物组成控制为18%~28%C3S,50%~60%C2S,15%~16%C4AF。超深井油井由于井温较高(≥150℃),若采用浅井、中浅井油井水泥,在这种高温高压条件下易生成高碱性水化硅酸钙,由于其结晶粗大,较难联结成坚强网状结构,加之比重较大,造成浆体结构孔隙率增加,因而强度较低。为防止这类产物的形成,超深井油井水泥宜采用高硅酸二钙熟料、20%~30%石英砂(SiO2含量≥80%)和1.5%~2.0%石膏共同粉磨制成。
由于油、气井情况十分复杂,因此在固井工程中常使用外加剂来改善油井水泥的性能。使用较为广泛的外加剂有缓凝剂、减水剂、减阻剂、加重剂、减轻剂、促凝剂、超塑化剂、降失水剂和分散剂等。