本实用新型属于煤层气增压机润滑油添加技术领域，解决了停机加油会造成气量损失和上游集输管网、气井压力波动，给生产造成损失的问题。提供了一种煤层气增压机油气分离器不停机加油系统，包括常压储油罐和油气分离器，常压储油罐上外接有抽油管路，抽油管路上沿远离常压油罐的方向依次串联设置有油泵、单向阀、第一油压表以及第一加油阀，油气分离器外接有输油管路，输油管路与抽油管路的自由端通过快速接头连接固定，输油管路上设置有第二加油阀，油气分离器上设置有第二油压表。本实用新型能够在煤层气增压机不停机情况下，给润滑油量不足的油气分离器进行加油，避免停机影响气量，保证上游煤层气生产井连续稳定排采，确保煤层气井高产和稳产。