固井，顾名思义就是对钻井后的井眼下入套管和注水泥进行加固，从而封固井壁，封隔复杂地层，避免地层流体窜通，长期维持井眼稳定以及构建油气通道的根本手段。固井质量的优劣会极大地影响油气井施工安全、投产后的生产能力和井的生产寿命，因此，固井是油气井建井过程中的一个重要环节。
钻井前，要依据区域地质条件、现有技术装备条件、钻井目的、安全要求和工程技术要求等进行井身结构设计，设计内容包括井内套管层次和每层套管下入深度。井身结构是指油气井的基本空间形态，包括井中下入几层套管、每层套管下入的深度和注水泥返高、套管和井眼尺寸（钻头尺寸）的配合等。
按井内套管的功用，套管柱可分为导管、表层套管、技术套管、生产套管和尾管等几种类型。钻地表井眼时导管用于保护表土、加固井口以及作为钻具的导向管和钻井液的返回通道。表层套管是井内下入的第一层套管，用于封隔上部不稳定的松软易塌、易漏地层和水层，安装井口，控制井喷，支承技术套管与生产套管，下入深度由十几米到几百米，固井注水泥要求返至地面。技术套管又称中间套管，用于封隔难以控制的复杂地层，保证钻井顺利进行。技术套管的下入层次依据复杂层位的多少及复杂程度而定，也并非一定要下，可以通过科学钻井技术来控制井下的复杂情况，争取不下或少下技术套管。技术套管的水泥浆返至封隔地层100米以上，对高压气井也常要求将水泥浆返到地面。生产套管又称采油套管或者采气套管，用于把不同压力的油气层及其他地层分隔开来，形成满足油气长期开采、增产措施等要求的通道。生产套管的下入深度取决于目的层的深度和完井方法。水泥浆一般返至封隔的油、气层上100～150米，对于高压气井，水泥浆应返至地面。尾管为通过尾管悬挂器悬挂在某一层套管柱下部的一段短套管柱。根据功能不同可分为钻井尾管、生产尾管、短回接尾管等。它的优点是下入长度短、费用低、节约成本。悬挂在技术套管下的尾管称为钻井尾管，悬挂在生产套管下的尾管称为生产尾管。短回接尾管主要用于修复尾管以上套管，回接套管至井口或回接套管至上层套管内任何深度。
井身结构设计内容包括井内套管层次和每层套管下入深度。套管层次和下入深度设计的实质是确定两层相邻套管下入深度之差，即由上层套管固井后可继续钻井的裸眼井段长度，它主要取决于待钻裸眼井段的地层岩性、地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力等剖面。在这段裸眼井段中，应使钻进过程中及井涌压井时不会压破上层套管鞋处的地层，发生井漏，并在钻进和下套管时不发生压差卡钻或卡套管事故。生产套管的下入深度主要决定于完井方法和油气层的位置。因此，井身结构设计一般由技术套管开始，设计时由下而上，由内向外逐层确定各层套管的下入深度。
套管柱设计主要是根据套管柱在井内所受的轴向拉力、外挤压力、内压力等外载，正确选择套管的钢级和壁厚，使之既要有足够的强度，保证下入井内的套管不断、不裂、不变形，又要符合节约钢材、降低成本的要求。套管柱设计方法有等安全系数法、边界负荷法、最大载荷法等，应用最普遍的是等安全系数法。在设计中为了达到既安全又经济的原则，整个套管柱应由不同钢级、壁厚和螺纹的套管所组成，使各段最小安全系数等于（或大于）所规定的安全系数值。在一般地层压力井中，先对下部（自下而上）进行抗挤设计，而后对上部（自下而上）进行抗拉设计，最后校核抗内压强度。在高压井中，应首先进行抗内压设计，选出满足抗内压强度的套管，然后再进行抗挤和抗拉设计。
将单根套管、套管浮鞋、套管浮箍等固井工具组合起来，按照设计下到井内预定位置的作业称为下套管作业。下套管作业应考虑以下问题：（1）以下入管柱的最大重量，核算井架载荷与大钩载荷提升能力。（2）更换与下入套管尺寸一致的防喷器（BOP）芯子，检查全套井控管汇套管循环接头，钻井液储量和各级除气除砂系统。（3）检查短套管（磁性定位）或接箍定位器位置是否符合地质设计要求靠近产层。对入井套管排列检查是否符合套管柱强度设计要求，并校核长度、深度的准确性。（4）了解并分析钻井历史，掌握井下特殊层位和井段，并确切掌握井涌情况以及井下钻井液性能。（5）准备好能迅速连接方钻杆与套管螺纹的配合接头，并备有特殊闸门，能有效处理井涌等复杂情况。（6）检查配置套管的灌浆设备和快速开关阀、灌浆储备量和性能。（7）依据全井设计，综合考虑和确定井口套管壁厚，满足下次开钻的各种钻头、工具及有关封隔器通过及坐封。