射孔作业是油气田勘探和开发中非常的重要环节，射孔施工设计的结果直接指导射孔生产。射孔排炮设计优化的目标是，在油管输送式射孔中与油层相对应的接头总长度最小，在电缆输送式射孔中射孔枪总长度最小，以达到节约油田生产成本，提高油气田产量的目的。因此，对射孔排炮问题优化算法进行研究具有重要意义。本文着重研究应用优化算法解决射孔排炮问题，根据问题的特性，应用基本搜索算法分支定界法和启发式的智能优化算法蚁群算法解决问题。为提高分支定界法的搜索效率，采用了优化剪枝的策略。针对蚁群算法容易早熟收敛的问题，对算法进行改进。同时，设计实现以射孔排炮为主体的射孔施工设计系统。分析射孔排炮设计优化问题，建立问题的优化模型。对两种不同的射孔方式进行分析，根据其各自的优化需求，构建问题的数学模型。应用分支定界法解决射孔排炮优化问题。用枪型构建问题的搜索树，确定分支和节点属性。分析和确定问题的定界规则和剪枝规则，阐述算法的流程。通过实验验证，算法能够有效解决问题，对于油层厚度较小的油井，具有较高的执行效率。应用改进的蚁群算法解决射孔排炮优化问题。对信息素的更新规则进行了改进，引入当前目标函数值与平均值的比值来控制当前最优路径上信息素的增量，避免由于较优解信息素增长过快导致的早熟收敛问题。实验表明，应用改进的蚁群算法能够有效的解决射孔排炮优化问题。综合以上研究内容，实现射孔排炮设计优化算法。实验表明，简单油层数据使用分支定界法的效率更高，复杂油层数据使用蚁群算法的执行效率更高。本文采用设定阈值的方法对算法的选择进行控制。最终设计实现以射孔排炮设计为核心的射孔施工设计系统。