本文以胜利油田孤东采油厂稠油为例，实验研究稠油注蒸汽开采过程中，地层化学辅助催化水热裂解反应，系统研究了胜利稠油注蒸汽化学辅助催化水热裂解的规律，主要研究内容如下： 实验研究了无催化剂作用下胜利稠油水热裂解反应规律；实验研究了过渡金属无机盐对胜利稠油水热裂解反应的催化作用，筛选出对胜利稠油水热裂解反应催化效果最好的无机金属盐类为Fe2+，反应后稠油结构发生变化，研究了稠油Fe2+催化水热裂解反应时，反应温度、反应时间、Fe2+浓度对稠油水热裂解反应后粘度的影响；进一步针对胜利油田孤东采油厂稠油优选并研制了注蒸汽开采过程中，就地化学辅助水热裂解降粘的催化剂体系，研究了稠油催化水热裂解反应前后组成和结构变化，研究了反应温度、反应时间等因数变化对反应后降粘程度的影响；实验研究了油层矿物与供氢剂对胜利稠油催化水热裂解反应的影响，研究结果表明油层矿物和供氢剂对稠油化学辅助催化水热裂解反应有协同作用。最后在室内实验的基础上，探讨了胜利稠油注蒸汽化学辅助催化水热裂解反应机理。 实验研究结果表明：胜利稠油可以发生催化水热裂解反应，优选的化学裂解剂可以使胜利稠油粘度永久降低80％以上。借助化学裂解剂的作用，可以使稠油在注蒸汽条件下就地发生水热裂解反应，大幅度不可逆降低粘度，并且粘度降低后不再恢复，使稠油在井筒的举升和管线运输中更容易，解决常规稠油热采所无法解决的问题，为下一步的现场应用奠定了良好的理论基础。对胜利油田的稠油热采，稠油注蒸汽化学辅助水热裂解技术具有良好的发展前景。