本发明涉及利用井下原油裂解改质提高深层稠油开采效率的方法，包括：将生产油管下入到井下催化裂解目标井段，将带有电加热器和供电电缆的连续油管从生产油管内下入该井段；向井下电加热器输入电功率，维持和稳定目标井段温度达到设计值；向生产油管与套管的环空注入化学剂，与井下目标井段的原油混合，发生催化裂解反应；降黏原油和产出水，携带裂解反应产生的热量，伴随裂解反应生成的轻质油组分和气体混合物进入生产油管，在井下压力或井下泵作用下举升到井口；向生产油管与套管的环空注入气体，降低井筒热损失；生产流体流向地面后，气体回注到地层，驱替井下流体到生产井。本发明能够大幅提高深层稠油总体开采效率，具有广阔的应用前景。