本发明实施例提供一种超深层气藏巨厚储层改造复合分段方法和装置，包括以下步骤：根据标志层中的各储层的储层特征，确定标志层中储层对应的精细分层，其中，每个精细分层包括至少一个储层，各精细分层对应的储层的储层特征之间的差值小于或等于预设阈值；根据相邻相似特征，确定各精细分层对应的机械分层，每个机械分层包括至少一个精细分层；根据相似相邻特征，确定机械分层对应的暂堵分层；对暂堵分层进行改造。本发明实施例提供的一种超深层气藏巨厚储层改造复合分段方法，使得超深层气藏巨厚储层在进行改造时可以实现对储层的均匀改造，使巨厚储层改造更加充分，实现单井大幅提产。