套管柱設計的總的原則是既安全又經濟，也就是在滿足最大載荷要求的前提下使成本最低。通常是根據套管柱在井下的工作條件，在套管柱受力分析的基礎上，建立一個平衡關系，即外載×安全系數≤套管強度  套管設計的安全保障程度越大，設計出的套管柱費用就越高。一般對開發井可通過精確計算應力而設計出成本最低的套管柱；而對探井往往按最大估算應力來設計。

 

  1．應能滿足鉆井作業、油氣層開發和產層改造的工藝要求

 

  在進行套管設計時，除了要考慮鉆井過程中套管所承受的拉力、外擠壓力和內壓力之外，特別要考慮到油氣層前期開采和后期注水作業、壓裂改造等增產措施時，套管所承受的載荷變化，而這些作業的主要載荷是較高的內壓和溫度。  對鹽巖層、熱采井、含硫產層以及高壓氣層都應在套管鋼級、壁厚、鋼材特性、螺紋密封等方面作出相應的特殊設計。

 

  2．載荷及安全儲備問題

 

  不同用途及類型的套管柱有不同的外載。外載主要有軸向、內壓、外壓以及彎曲應力和熱應力等。應根據不同的情況按該井最危險的載荷來考慮，即應用最大載荷概念于設計之中。一般來說，控制套管設計的基本外載是軸向拉力、內壓力和外擠壓力。在計算套管外載時，既要結合本油田的具體情況，也要遵守一些行之有效的推薦作法。無論何種情況下，套管柱設計中必須考慮：

 

  （1）內壓；

 

  （2）外擠；

 

  （3）拉伸；

 

  （4）雙軸應力作用。

 

  應保證套管在承受外載時具有一定的儲備能力。套管的安全儲備可采用規定的安全系數（各國制定的行業標準中都有其推薦值）。另一種方法是，在全套管柱上增加某一數值的載荷余量。是采用安全系數或是采用載荷余量法，這與采用的設計方法有關。

 

  3．經濟性要好

 

  為了保證所設計的套管柱既能滿足使用要求，又能花錢少，往往要仔細考慮不同鋼級、不同壁厚的組合設計。不過套管分段太細，種類分得太復雜的話，雖然比較符合經濟原則，卻會給現場管理、生產帶來過多麻煩。因此，要綜合權衡考慮，不能顧此失彼。在現場上實際采用的多為2～3種鋼級的套管，壁厚也只宜選用2～3種，不宜選得過多。