Theo lý thuyết, tỷ trọng tương đương của dung dịch khoan (ECD) được giới hạn dưới bởi đường áp suất vỉa và áp suất vỡ vỉa cộng thêm với một khoảng an toàn.
Gradient áp suất vỉa và vỡ vỉa được giả thiết tăng theo độ sâu, trong trường hợp này việc thiết kế dung dịch khoan và ống chống khá đơn giản.
Một cấp đặt ống chống được thiết kế như sau: sau khi đặt ống chống cấp trước đó, tăng tỷ trọng dung dịch tương đương (ECD) lên bằng áp suất vỡ vỉa trừ hệ
số an toàn và tiến hành khoan. Đến độ sâu mà ECD bằng với áp suất vỉa cộng với hệ số an toàn thì tiến hành chống cấp ống chống mới và cứ như vậy cho tới khi khoan tới độ sâu thiết kế.
Nhưng trong thức tế, như đã nói ở những phân trước, áp suất gây sập lở gây ra cho lỗ khoan có lúc lớn hơn áp suất lỗ rỗng và thay đổi không ổn định nên việc thiết kế độ sâu đặt chân đế ống chống không chỉ phụ thuộc vào áp suất vỉa và áp suất vỡ vỉa mà còn phải phụ thuộc vào áp suất gây sập lở.
Hình 2-41: Độ sâu đặt chân đế ống chống và cửa sổ dung dịch khoan Ở hình trên, cấp ống chống đầu tiên do áp suất vỉa (đường màu xanh) lớn hơn áp suất gây sập lở (đường màu đỏ), tỷ trọng dung dịch khoan và chiều sâu đặt chân đế ống chống phụ thuộc vào áp suất vỉa và áp suất vỡ vỉa.
Nhưng ở cấp ống chống thứ hai và thứ 3, do áp suất gây sập lở vượt qua độ lớn của áp suất vỉa nên tỷ trọng dung dịch khoan và chiều sâu đặt chân đế ống
chống phải thiết kế phụ thuộc vào đường áp suất gây sập lở và đường áp suất vỡ vỉa.
Ngoài ra, cửa sổ dung dịch khoan cho từng cấp ống chống luôn được thiết kế sao cho có một khoảng thay đổi nhất định để thuận tiện cho quá trình thi công. Ví dụ, ở cấp ống chống thứ nhất, tỷ trọng dung dịch khoan có thể thay đổi từ 8.41 tới 10.14 PPG.