为搞好固井设计、施工，提高固井质量，本文针对固井施工设计中涉及的主要问题，综合应用固井理论和优化技术，探索出一套系统完善的固井优化设计方法，并在固井设计、施工中应用，取得良好效果。 在套管柱强度设计中，全面分析计算了套管柱所受载荷，应用广义HooK定律定量地分析了温度压力变化对套管柱轴向力和套管强度的影响，并应用优化方法进行套管柱强度设计。在套管柱居中设计中，通过建立三维套管柱力学模型，采用有限元法进行分析求解，设计套管扶正器使用数量和卡放位置，满足套管居中的要求。在注水泥设计中，应用优化方法优选固井流体的流变模式；用Eular方程分析“U”型管效应，给出了新的解析解，准确的预测固井施工动态过程中环空流体的排量和压力变化；优化设计固井施工的主要参数。 应用本文所述的固井优化设计方法编制的固井优化设计软件，在大庆油田的固井设计施工中使用效果良好。现场应用证明，用本文所述优化方法进行套管柱强度设计准确、可靠。采用新的API标准和有效载荷来进行深井技术套管设计，可以节约套管。优选出的流变模式能更加准确地描述固井流体的流变特性；用新的“U”型管效应分析方法预的固井动态与现场施工实测情况相吻合；优化设计的固井施工参数，满足了固井施工要求。固井施工优化设计方法的应用，促进了大庆油田固井设计、施工水平和固井质量水平的提高。