本发明公布了一种储运油泥资源化利用预处理一体化系统及其预处理方法。本发明中破包机将由编织袋包裹的油泥破包，油泥输送到油泥池储存，待油泥充分稀释后，输送到螺旋式输送器，螺旋式输送器将稀释后的油泥运送到振动分离筛，振动分离筛将大粒径固体颗粒及杂质分离出，分离出大粒径固体颗粒及杂质的稀释油泥通过振动分离泵，返回至油泥均质化反应器。小粒径固体颗粒通过小固体颗粒输送泵输送到振动分离筛处理；油泥均质化反应器中的混合物通过清洗泵输送到热交换装置，进行循环加热后返回至油泥均质化反应器。经过预处理后的油泥最终被送到三相分离装置。本发明能够实现储运油泥拆包、筛分去杂、清洗、缓冲加热、均质化、连续输送等功能。