(57) Способ включает нагревание смеси тяжелой нефти (API<22,3), воды и каталитических частиц в реакторе с целью получения паровой фазы пиролизата, конденсирующейся с образованием более легкой нефтяной фазы, чем тяжелая нефть. Исходная смесь может содержать 100 вес.ч. тяжелой нефти, от 5 до 100 вес.ч. воды и от 1 до 20 вес.ч. твердых каталитических частиц, которые могут включать оксид или соль присоединения кислоты металла 3-16 группы на минеральном носителе. Кроме того, устройство для обработки тяжелой нефти включает зону смешивания для приготовления эмульсии, линию перекачки в зону пиролиза; и систему управления для зоны пиролиза. Кроме того, способ включает закачивание пиролизата в составе текучей среды обработки приствольной зоны в нагнетательную скважину.