我国稠油资源丰富，但稠油粘度高、凝点高，对其开采作业造成困难，因此研发高效的开采技术成为提高采收率的重要手段。目前稠油开采技术研究较多，其中蒸汽吞吐技术应用最广，稠油乳化降粘效果较好，但这些技术采出油含水率都较高，特别是蒸汽吞吐技术水含量一般在30%左右，且难以脱水，待温度下降稠油粘度仍居高不下。目前稠油水热裂解技术成为稠油开采技术研发热点，其通过化学反应从根本上降低稠油粘度，应用前景广阔。
　　本文主要研究了稠油的催化水热裂解降粘技术，利用两种配体分别与过渡金属离子络合，然后通过离子交换负载于粘土上，用于催化稠油的水热裂解降粘，进而选用模型化合物探究该水热裂解反应的机理。
　　首先评价了稠油的基础理化性质，进而对水热裂解条件进行了筛选，实验结果表明：(1)所用的稠油样品都可以进行水热裂解反应，L8401油样降粘效果更佳；(2)优化的反应条件为：反应时间为4h、反应温度为250℃，加水量为水/油质量比为3/10，0.5%钠基膨润土，10%的乙醇作为供氢剂。
　　合成了系列油酸盐和邻苯二酚盐过渡金属配合物，将其负载于膨润土上，用于催化稠油水热裂解。在优化反应条件下，油酸铬负载钠基膨润土作为催化剂，加量为0.5%时，L8401稠油降粘率达到76%，凝点降幅14.0℃。在相同反应条件下，邻苯二酚合铬负载钠基膨润土作为催化剂，催化剂加量为0.5%时，L8401稠油降粘率可达70%，凝点降幅15.0℃。稠油组分分析结果表明：水热裂解催化反应后，稠油中芳香烃、饱和烃等轻质组分含量增多，胶质、沥青质等重质组分含量减少；TGA、DSC和GC-MS分析结果表明稠油经催化水热裂解反应后，轻质组分含量明显增加。稠油水热裂解反应后水相中可溶性有机化合物增加。模型化合物的反应前后组分分析结果表明，在上述反应条件下模型化合物发生烷基链的断裂、杂原子的脱去、开环等反应，由此可以推断稠油中胶质和沥青质的结构变化，解释稠油在此条件下的降粘机理。
　　进一步对稠油水热裂解反应条件进行优化，正丙醇作为供氢剂，醇油质量比1∶5，催化剂油质量比1∶200，反应时间4h，水油质量比3∶10，反应温度可以降至180℃，在稠油降粘率达到80%时，反应条件明显降低，提升了本技术的应用价值。