本发明为一种油页岩注氮气热采系统，包括井下加热装置、井下采油装置和地面处理装置，井下加热装置包括第一隔热管和制氮装置，第一隔热管上设置有点火器，制氮装置的氮气输出口与第一隔热管的内部相连通，第一隔热管的底部开设有注气孔；井下采油装置包括第二隔热管，第二隔热管上设置有抽油泵，采出井通过地层孔隙以及裂缝与注热井相连通；地面处理装置包括相连接的一级油气分离装置和二级油气分离装置，一级油气分离装置的进液口与的第二隔热管连接，一级油气分离装置的出液口和二级油气分离装置的出液口均与集油管线连接。本发明解决了页岩油热采现场实施难度大、经济成本高、加热效率低的技术问题。