随着常规原油资源的日益枯竭，稠油资源的开发和利用越来越引起人们的关注。然而，由于稠油粘度较高，密度较大，金属及氧、硫、氮元素含量较高，为其开采、集输和加工带来困难。本论文研究的利用供氢体和催化剂强化超稠油水热裂解改质技术，能在采油的过程中，实现超稠油井下改质，降低其粘度。 本论文以辽河超稠油为研究对象，利用高压反应釜模拟注汽热采时井下改质过程，通过对比水热裂解前后油样物化性质的变化，考察超稠油的改质效果。主要研究了超稠油的物化性质并建立了超稠油粘度预测模型；探讨了超稠油发生水热裂解的可能性及超稠油水热裂解反应达平衡的反应条件；研究了不同供氢体及催化剂对超稠油水热裂解的促进作用，筛选出适宜的供氢体和催化剂；最后研究了在该供氢体和催化剂存在下的水热裂解改质条件。 超稠油在温度小于80℃时为宾汉姆流体：建立的超稠油粘度预测模型，预测值与实测值之间的相对误差在士3％以内，预测效果较好。辽河超稠油能进行水热裂解改质，水热裂解反应在反应温度为240℃，反应时间为24h，水油比为0.5时达平衡。环己烷在水热裂解改质过程中既稀释超稠油又作为氢源；稀释作用导致超稠油与水之间的传质速率增大，并减小了水热裂解过程中形成的活性中间体的浓度，进而降低活性中间体相互碰撞而聚合的几率；作为氢源，它能在钠米Ni的作用下脱氢，脱下的氢与超稠油发生加氢反应，因此选择含有纳米Ni的环己烷作为超稠油水热裂解改质的供氢体，供氢体中纳米Ni与环己烷的适宜质量比为0.02。模型化合物水热裂解反应的研究表明，FeS能够促进有机硫化物的水热裂解反应，导致C-S键断裂，释放出H<,2>S，因此选择纳米FeS为超稠油水热裂解改质的适宜催化剂。影响超稠油水热裂解改质的因素有纳米FeS的加量，供氢体的加量，反应温度，水油比及反应时间。水热裂解改质的适宜反应条件：反应温度为260℃，反应时间为24h，水油质量比为0.40，供氢体中的环己烷与超稠油的质量比为0.06，纳米FeS催化剂的加量为0.10％。与脱水后超稠油原样相比，适宜反应条件下得到的油样脱水后，50℃粘度由139.84Pa.s降低到5.51Pa.s，降低了96.06％，胶质、沥青质含量分别从54.50％、3.00％降低为40.67％、2.56％，平均分子量从674降低为490，降低了27.30％，而胶质和沥青质中氢碳原子比从1.42升高为1.47。 总之，利用供氢体和催化剂强化超稠油水热裂解改质技术能将辽河超稠油改质为稠油。该研究成果使水热裂解开采稠油技术进一步完善，有潜力成为未来开采稠油，尤其是开采特、超稠油的新技术，具有广阔的应用前景。