复合射孔和高能气体压裂是将射孔弹、推进剂等火工品放到井下油气层,利用其爆炸燃烧产生的动态高压使地层形成多条裂缝,达到增产的目的。复合射孔/压裂作用过程的机理复杂,影响因素多,理论不完善,而最大的障碍是受高温、高压、高冲击、空间狭窄等环境条件的限制,信息获取十分困难,常规研究方法和手段很难使用。本课题围绕复合恶劣环境下信息获取的关键难点问题展开研究,旨在建立井下作用机理的信息获取平台,为复合射孔器和高能气体压裂弹的设计、增产施工工艺的优化提供理论和信息支持。论文采用理论分析和试验验证相结合的方法,主要进行了以下四个方面的研究：(1)研究了井下射孔/压裂的信号特征,特殊的环境条件对测试系统的影响；进行了抗恶劣环境结构设计,多种触发方式等设计内容。设计并实现了环空多参数测试系统和射孔器内压力测试系统。(2)针对井下高温高压高冲击以及空间狭小复杂恶劣环境,进行了多个方面的研究。进行基于厚壁圆筒的自增强耐高压设计和枪内测试系统的防护设计与改进；利用霍普金森杆冲击测试装置对不同封装材料和封装方式的芯片进行高冲击试验,为所制作的芯片封装优选提供实验依据；研究了高分子聚合物灌封材料缓冲机理,采用添加无机填料的方法改进了环氧树脂灌封材料高温力学性能,同时使用真空灌封-加压固化的新工艺使电路模块整体强化灌封得到提高,保证了电路模块高温环境下的高强度高阻抗要求。(3)提出了模拟应用环境下动态校准的新思想和新方法,研究并建立了模拟井下温度压力环境的校准实验系统,改进了加压状态下传感器加速度效应试验系统,对传感器的温度效应和加速度效应进行了修正,得出校准曲线和补偿公式；模拟井下温度压力环境的校准实验系统可模拟井深达5000m的地温(<150℃)和静压(<50MPa),同时还采用火药推动活塞模拟井下射孔/压裂的动压,并通过三路经计量溯源的压力测试系统对测试仪进行动态校准。利用这些系统进行了动态校准实验,研究分析了测试系统的动态不确定度,不仅确保了实测过程中的精度,而且对动态测试仪器在恶劣环境下的精度提高具有普遍意义。(4)井下多参数测试系统对现有主要的射孔/压裂工艺类型进行了大量测试,很多数据是国内外首次获得。对常规射孔、内置式复合、外套式复合、爆燃压裂、煤层气井复合射孔等多种类型井下典型实测数据进行了详细分析；探索了高能气体井下压裂作用机理,特别是总结了高能气体动态高压脉冲波形对裂缝形态和长度的影响机制；利用动压曲线表征了压裂行为,探讨了压裂作用的有利压力波形；分析和研究了动压实测曲线的规律；分析了套管井复合射孔的重要影响因素：射孔直径、射孔密度、推进剂燃烧特性、井眼内压挡液体、射孔方位,并对这些因素影响复合射孔效果的机理进行了研究；提出了一种基于P-t曲线的“估-测-评-改”螺旋上升的施工工艺的优化设计方法。本文的研究成果已经应用于国内主要大油气田包括大庆油田、辽河油田、长庆油田、普光气田、韩城煤层气田等十几家油田和企业,为其提供了关键的井下实时实况的信息获取方法。在此基础上推进了井下射孔/压裂的机理研究,优化了射孔/压裂施工工艺参数,提高了射孔/压裂的效果和油气层的产量。