射孔器材的性能及质量评估对油气田的寿命期限及产能有很重要的影响。超高压实验系统可以有效的反映射孔器材在超高压井下环境中的质量及射孔效果,为射孔器材的性能校核提供技术支撑,更为提升射孔技术水平以及油田射孔事业的发展做出巨大贡献。本文以实际工程项目为背景,设计了一套可以模拟地下超高压环境并用于检测射孔器材性能的实验系统,本文主要研究了以下几点内容:介绍了本文的研究背景及意义并概述了超高压实验系统的国内外发展现状,最后提出了本文的主要研究内容。提出超高压实验系统总体设计方案,分别介绍了超高压实验系统的技术要求以及各部分系统组成。设计了用于检验射孔器材效能的关键设备—超高压釜,针对其实际需求设计了超高压釜及其内部工装的关键结构。随后对超高压釜的关键结构进行了力学分析,并对超高压釜的密封进行了设计。最终对超高压釜整体进行了有限元分析,确保超高压实验可以在超高压釜内安全可靠的进行。设计了向超高压釜提供超高压的压力控制系统,包括两套超高压动力源,井压、围压回路,孔隙压力回路和流量检测回路。同时也对整个实验系统的压力控制元件进行了选型。分析了超高压实验系统的压力控制原理,对相关电气元件进行了选型,分别设计高压动力电路及低压控制电路,并对整体的压力控制流程进行了设计。最终设计了简洁可行的超高压实验压力控制工艺流程和美观实用的监控界面。基于建设好的超高压实验系统,对超高压釜进行了一系列升压、保压、降压和压差起爆等压力控制实验,通过实验曲线与数据验证了超高压实验系统的工作效果。