“高温高压高含硫化氢”气井具有开采技术复杂、开采环境苛刻、风险隐患众多以及井筒失效后果影响恶劣等特点。与此同时,中国天然气缺口越来越大,急需加大天然气的开采力度和速度,则需对三高气井的井筒安全提出更高的要求。本文立足于如何降低井筒失效风险,全面辨识与评价井筒失效风险因素,细化研究套管柱可靠性和环空带压风险,并系统地提出井筒管控措施。首先,本文调研了三高气井井筒的故障类型,包括采油树失效、套管柱失效、油管柱失效、水泥环失效和井下密封装置失效;进一步分析造成每个故障类型的原因和防止事故扩大的措施,得到了三高气井井筒失效的演化场景,并基于贝叶斯网络得到导致井筒失效的关键致因。其次,本文基于极限方程理论和可靠性原理,调研了影响套管柱可靠性的变量参数,建立了三高气井套管柱可靠性的理论分析模型和有限元模拟模型,得到不同影响因素对套管柱可靠性的影响规律;并以6km处套管为例细化分析套管可靠性,计算不同置信度水平下套管柱的安全系数及可靠度指标,得出6km处套管柱可满足三高气井的安全设计要求。再次,本文分析了环空带压对三高气井井筒完整性造成的危害及防护手段,确定了A/B/C的环空薄弱点,根据APIRP90中环空带压推荐做法,结合管柱的实际受损情况建立了环空最大许可压力的确定方法及计算模型;并制定了环空带压的监测方法和诊断手段及处理措施。最后,参考高温高压高含硫化氢井完整性管理规范,系统地分析了建井阶段、生产阶段和弃置阶段的井筒完整性手段,并制定了三高气井的井筒完整性管理措施,包括井屏障、环空压力、和井筒风险评估等方面的详细管理措施。