南海莺琼盆地地层高温高压、地质构造复杂、钻井液安全密度窗口窄,传统的套管-钻头系列已经越来越难以满足复杂多变的现场环境和要求。为预防下套管作业过程中产生的波动压力可能诱发的井漏、溢流甚至井喷等井下复杂情况,需要确定出合理的套管与井眼间隙,从而进一步设计出新的套管-钻头系列。本文在充分调研南海莺琼盆地常用的套管与钻头系列的基础上,结合其他地区已经成功使用的非常规套管-钻头系列,通过对研究地区地质情况、井下复杂事故特点的调研和分析,初步确定出两套套管-钻头系列。通过建立了下套管过程中井筒内波动压力的计算模型,并计算分析了下套管速度、钻井液密度、钻井液流变参数、套管与井眼间隙等不同因素对下套管和注水泥过程中井筒内环空压力的影响规律。将初步确定的套管-钻头系列和不同因素对波动压力影响规律结合起来,计算并分析出极限状态下,为保证下套管过程中井底波动压力和注水泥过程中井筒内ECD不会压漏目的层井底和目的层前一开次套管鞋的合理套管与井眼间隙。在以上内容的基础上,通过优选出标准的套管-钻头系列和井口装置,结合对膨胀管技术在莺琼盆地的适用性分析,形成了最终的套管-钻头系列推荐方案。计算分析结果表明,下套管速度、钻井液密度、钻井液流性指数、钻井液稠度系数对波动压力的影响呈正相关,套管与井眼间隙对波动压力的影响呈负相关。对于南海莺琼盆地窄密度窗口的特定地层环境,目的层开次套管与井眼的单边间隙在三种方案中分别保持在15.0 mm-19.55 mm、10.85 mm-13.15 mm及13.0 mm-19.55 mm即可保障套管安全下入和完成注水泥作业,所得结果和推荐出的两套套管-钻头系列可为南海莺琼盆地高温高压复杂地层安全钻井以及下套管施工参数的合理控制提供了技术支撑。