重质原油是指相对密度介于0.90～1.00克/立方厘米之间的原油。一般色深，富含胶质和沥青质，汽油含量比轻质原油和中质原油少。当原油相对密度大于1.00克/立方厘米时，则为“特重原油”。重质原油中轻馏分含量低，不含蜡或含蜡很少，胶质及沥青含量高，一般在20%～50%(质量分数)之间。

据研究重质原油的形成，主要受盆地后期构造抬升的影响，使早期形成的古油藏抬升而接近地表，使古油藏顶盖层封堵条件遭受不同程度的破坏，致使油藏中的轻组分大量流失，并且由于受地表水的氧化及生物降解作用，油藏中的环烷烃氧化成环烷酸，芳香烃氧化成酚、芳香酸；烷烃氧化成脂肪醇、脂肪酮、脂肪酸等；此外并使石油中的胶质、沥青质含量增加，石油被微生物降解会使其中某些烃类消失，烃类降解大致按如下的顺序进行：正构烷烃、异构烷烃、类异戊二烯烷烃、少环环烷烃、多环芳香烃。～般来讲，甾、萜类化合物比较稳定。轻组分流失、生物降解和氧化作用的综合效应是形成密度大，黏度高的重质原油，重质原油中轻馏分含量低，不含蜡或含蜡很少，胶质及沥青含量高，一般在20%～50%(质量分数)之间，强烈的后期运移改造可使原油转化为天然沥青。

重原油有两种开采方法：即竖井蒸汽开采法和水平井冷开采法。

1.竖井蒸汽开采法

最初，曾用竖井冷法开采特重质原油，单井产量只有200-400桶/井·天。由于产量低、钻井密度大，经济上不可行。于是改用向垂直的竖井中交替注入蒸汽、加热重油以降低黏度，使其流入井中，然后用泵抽出。这种开采方法的采收率仍然较低(单井产量只有900～1200桶/井·天)，已很少采用。

2.水平井冷开采法(Cold production)

该方法是常采用的重质原油开采方法。方法是在油藏内钻水平井，水平长度在1500m之内。利用泡沫驱油机理，使分散的气泡滞留在重油中以提高产量。水平井冷开采法开采的单井日产量可达3000桶/天。虽然冷开采法工艺简单，生产成本较低，但只适用于开采孔隙度高、渗透性好的油藏。

3.重质原油热采技术

重质原油热采，是向油层注蒸汽降低原油粘度的开采方法。关键技术是蒸汽发生器、井下隔热管、耐高温封隔器及伸缩管管柱。经过技术攻关，这套设备的生产已掌握了先期防砂、预应力套管和耐热水泥固井等适合于热采的油井完成方法。链条式抽油机与长冲程泵、高强度抽油杆相匹配，形成了适合重油生产的采油机械。

1、早期的加工技术

重质原油的加工机理与油砂沥青基本相同，可以采用脱碳或加氢工艺完成重油轻质化和脱除各种杂质的过程。受技术经济条件的约束，委内瑞拉早期的重质原油改质加工以采用水热加工(Aquaconversion)和焦化过程为主，采用加氢工艺较少，甚至直接以稀释原油方式出口。2001年从委内瑞拉输往美国墨西哥湾地区的第一批(60万桶)重质原油就是用Mesa原油(API=30)作稀释剂，与Zuata重质原油(API=18)调制成API=16的稀释原油。

2、水热转化技术

Intevel公司在20世纪80年代末曾与几家美国公司合作，开发研究重质原油的加工技术，称为水热转化工艺。这种工艺的开发理念是把蒸汽转化制氢的原理应用到减黏裂化过程之中。曾在一套1桶/天的中试装置上行了水热转化试验，表1为水热转化试验结果与常规减黏裂化数据的比较。

3、油溶性的双催化剂系统

为了解决高转化率下的渣油性质不稳定问题，开发了一种油溶性的双催化剂系统，可以在常规减黏裂化条件下使水转化为氢，当发生可生成沥青质的缩合反应时，氢转移机理就可以抑制芳烃的缩合反应，从而生成性质稳定的减黏渣油。催化剂系统包括两种非贵金属催化剂组分：一种为促进水解离为氢、氧自由基的催化剂；另一种为促进芳烃自由基加氢以减少缩合反应的催化剂。总的效应是生成小分子的芳烃、氢自由基和二氧化碳，有效地终止芳烃缩合反应。