水空调打设计原则有利于发现、认识和保护油气田，保证钻井工程满足地质设计要求。满足近平衡压力钻井工艺的要求，有效地控制异常地层压力，保证井控作业顺利进行。避免漏、喷、塌卡等复杂情况的产生，缩短建井周期，实现安全快速钻井，使全井成本低。防止发生压差卡钻和井漏关井时压破地层。
水空调打井井身结构设计的主要依据是地层孔隙压力梯度曲线和地层破裂压力梯度曲线(地层孔隙压力梯度曲线可根据声波测。井或RFT测井资料获得，地层破裂压力梯度曲线可用计算法或套管鞋试漏法求得)。在同一井段中，有两个以上不同的地层压力系数时，应尽可能用套管封住异常低压层。对含硫化氢地层、严重坍塌地层、塑性盐膏层和暂不能建立压力曲线图的裂缝性油气田，均必须根据实际情况确定各层套管的必封点深度。水空调打井一般情况下应根据井身结构设计要求，计算各层套管柱的深度，Zui后选用钻机类型。但当套管的机械抗拉强度不够或注水泥量过大以及为了节约套管时，需设计下入钻井尾管，尾管是否回接由完井设计确定。
水空调打井设计步骤
首先根据要钻井地层压力和破裂压力数据建立以井深(m)为纵坐标，以压力梯度(MPa／m)为横坐标的压力曲线图。确定设计数据。根据地质设计和油气层的位置确定套管的下入深度。利用压力曲线图中地层压力和所应有的破裂压力初选中间套管下人深度，经自下而上的压差卡钻校核确定中间套管下人深度。根据中间套管鞋处地层压力并考虑井涌压力条件确定表层套管下人深度。
利用压力曲线图中中间套管鞋处地层的破裂压力和允许的地层压力初选尾管下人深度，经自下而上的压差卡钻校核与破裂压力校核确定尾管可下深度。水空调打井在特殊情况下，若无法利用压力曲线图确定各层套管下入深度时，应根据实际情况确定各层套管的必封点深度，并经自下而上的压差卡钻校核和破裂压力校核确定各层套管的下入深度。确定各层套管尺寸和管外水泥返深。
上海打井队分享水空调打井机器的使用方法及注意事项
一、在水空调打井施工前为了防止施工时发生坍孔，要确定好泥浆的比重，施工时护筒的位置尽量选在中间，不要使下端孔发生漏水现象，要尽量减少空转时间，并在冲水时要将水头气力平均适中，，在吊入钢骨时要防止骨架撞到孔壁。
二、清孔排渣时，必需留意保持孔内水头高度，防止坍孔。
三、清孔采用换浆法进行，可在终孔后休止进尺，稍提钻头离开孔底10-20cm空钻并保持泥浆正常轮回，以中速压入优质泥浆，把钻孔内悬浮的泥浆置换出来。
四、灌注砼的速度需及时控制，需防止孔壁土壤带入，影响桩的质量，灌溉砼需每根桩一次浇捣完成，否则将产生施工缝引起断桩的危险，因此需做好一切预备工作，在拌和、输送，振捣各工作必需连贯，确保连续施工，保证砼供给连续，而且灌注桩的砼配合比不同不能混用。