本發(fā)明涉及一種高效原油脫水處理系統(tǒng)及脫水處理方法,它包括原油乳狀液加破乳劑裝置和聲化學(xué)超聲處理裝置;原油乳狀液加破乳劑裝置由破乳劑貯罐、計量泵、超聲波加藥混合器、含水檢測儀和輸送油泵組成;聲化學(xué)超聲處理裝置由管道式超聲波照射器、超聲波發(fā)生器、超聲波聚結(jié)器、大貯罐組成;原油乳狀液加破乳劑裝置的超聲波加藥混合器的輸出經(jīng)輸送油泵與聲化學(xué)超聲處理裝置的管道式超聲波照射器的輸入端連接。本發(fā)明是針對進入高含水的中后期開采階段的油田,采出液中含水量極大,傳統(tǒng)的破乳脫水方法存在效率低,能耗大等缺點而設(shè)計的高效、環(huán)保、低運行成本的破乳脫水處理系統(tǒng)。