本文以辽河油田齐40块莲花稠油为实验对象，在室内开展了注蒸汽条件下，稠油与水蒸汽之间的水热裂解模拟实验研究，结果表明即使是在没有催化剂作用下，齐40块稠油与水蒸汽之间也可以发生水热裂解反应，并通过实验确定了其最佳反应条件为反应温度>240℃，反应时间>72小时。稠油在反应后，饱和烃和芳香烃含量增加，分别增加了5.6％和12.1％，胶质和沥青质含量降低，分别降低了11.6％和19.0％，稠油粘度降低了26.8％。在此基础上，通过实验优选出对齐40块稠油的降粘效果最好的铁基催化剂C，其最佳反应条件为：催化剂加量为0.01 M，反应温度200～240℃，反应时间>24小时。在催化剂C加量为0.01M，在240℃下反应24小时后，稠油组成和粘度等变化比无催化剂作用下更为显著：饱和烃和芳香烃含量分别增加了7.1％和22.7％，胶质和沥青质含量明显下降，分别降低了20.1和28.4％，粘度降低了62.4％。并且发现油层矿物与催化剂具有协同效应，稠油粘度和组成等变化更加明显。最后，采用优选的催化剂在齐40块的两口油井进行了现场应用实验，增油效果明显，油汽比增加，取得了明显的经济效益，水热裂解处理后采出稠油的粘度、胶质和沥青质含量降低，饱和烃和芳香烃含量增加，轻组分含量增加，稠油品位明显改善。这都表明本文研究的催化剂等成果对齐40块莲花稠油水热裂解开采是可行的。