本发明属于稠油热采技术领域，具体涉及一种海上稠油热化学复合吞吐增效的工艺方法，包括：收集并筛选油藏基础资料；根据油井含水率选择热化学复合吞吐工艺；其中，当油井含水率≥50%时，采用热水+水基多功能增效剂+氮气的工艺方案；当油井含水率＜50%时，采用热水+乳液多功能增效剂+氮气的工艺方案；根据选择的热化学复合吞吐工艺，将水基多功能增效剂或乳液多功能增效剂混合在加热后的水中，形成工作液；将工作液通过油管注入地层，将氮气通过油套环空或者油管注入地层；焖井。本发明的海上稠油热化学复合吞吐增效的工艺方法，施工方便，配液简单，对注入管柱要求低，设备质量轻，占地面积小，适用于海上平台稠油开采。