随着世界对普通原油的消耗,其储量已大幅减少,且重质化日渐严重,稠油的应用地位凸显。但是稠油由于其特殊的性质,使其在生产方面存在许多技术难关。传统的开采方法,对于降低稠油粘度效果不明显,研究发现,将传统开采方法复合使用,并在井下注入催化剂、供氢剂等,可使稠油发生不可逆的水热裂解降粘反应。此反应的实质是,将稠油中的大分子分解为小分子,破坏其分子结构,从而改善稠油品质。本论文中利用高温高压反应釜分别对春晖的三种稠油进行室内模拟研究,分析其物化性质,自制七种催化剂并进行表征,筛选出最佳的催化剂用于降粘反应,研究供氢剂及其用量、加水量、反应温度和反应时间对水热裂解反应的影响,并将反应前后的油样进行粘度测定、四组分测定、元素分析和红外分析,实验主要结论如下;1、春晖1井稠油的最佳实验方案:油水比为8:2,催化剂为草酸铁(0.2 wt%),供氢剂为十氢萘(6 wt%),反应温度为200℃,反应时间为22 h,降粘率可达97.4%。2、春晖2井的最佳实验方案:油水比为7:3,催化剂为苯甲酸镍(0.3wt%),供氢剂为十氢萘(8 wt%),反应温度为200℃,反应时间为24 h。春晖2井稠油是三种稠油中粘度最大的,降粘率最终高达94.8%。3、春晖3井的最佳实验方案:油水比为8:2,催化剂为油酸铁(0.2wt%),供氢剂为十氢萘(5 wt%),反应温度为200℃,反应时间为20 h,降粘率为94.6%。4、经过四组分测定、元素分析和红外分析,三种稠油按照最佳配伍实验条件反应后,稠油中轻组分饱和分和芳香分含量明显增多,而重组分如胶质沥青质的总组分含量大幅下降。经过稠油水热裂解反应,稠油大分子链断裂,分子结构变松散,内聚力降低,最终实现了稠油的改质降粘。本文的研究内容对于稠油的水热裂解改质降粘工作的开展,具有十分重要的指导意义。