新疆油田玛北页岩油采出液具有高矿化度、高乳化稳定性等特性,在热化学沉降与电脱水工艺中存在破乳温度高、脱水效率低、脱水能耗高、电脱水操作不稳定等一系列问题。鉴于此,以玛北页岩油采出液为研究对象,基于分子动力学模拟与室内耦合脱水工艺实验,揭示了其强乳化稳定作用机制及高效破乳方法。分子动力学模拟结果表明,胶质、沥青质与硅化合物、高矿化度盐类在油水界面通过氢键与极性相互作用形成高机械强度的刚性界面膜,显著阻碍液滴聚并,是导致采出液高度稳定的本质原因。在此基础上开展了旋流-电脱耦合工艺的室内验证实验,该耦合工艺能充分利用旋流场的预破乳效应,结果表明:70 ℃、破乳剂浓度200 mg/L条件下,经旋流预处理及电化学脱水后,采出液含水率降至0.1%以下,达到深度脱水要求。该研究为玛北页岩油的低耗高效脱水技术提供了理论依据和工艺参考。