为了解决传统的原油脱水方法在处理致密油及页岩油等非常规油时存在的脱水效率低、脱水不彻底以及脱水费用昂贵等问题，利用油田脱水污泥和膨润土等固体废弃物，制备了强亲水性陶粒脱水材料，采用自制的室内脱水装置并结合化学破乳法对玛东致密油与昌吉页岩油进行了快速聚结脱水实验，并与传统的热化学沉降法进行了对比，最后对玛东致密油实施了快速聚结脱水的现场应用。结果表明：与热化学沉降法相比，快速聚结脱水方法在处理致密油与页岩油的过程中表现出更加优异的脱水性能；在温度20℃、破乳剂含量50 mg/L或者温度30℃、破乳剂含量20 mg/L的条件下对致密油样处理并沉降30 min,在温度30℃、破乳剂含量100 mg/L的条件下对页岩油样处理并沉降120 min,油样含水率均可达到工程应用的原油脱水标准；在9天的现场应用期内，玛东处理站的来液经过装填陶粒材料的三相分离器处理后，平均含水率由处理前的65.8%降至8.50%(破乳剂含量为20 mg/L),表明陶粒脱水材料可有效促进玛东致密油中水滴的聚结，强化油水分离过程。