本发明提供了一种防溢管流体检测装置、综合处理系统及判识方法。所述装置包括：管道、旁支管组件和超声探测阵列组，其中，管道一端与防溢管软管连接；旁支管组件包括多个沿管道周向安装在管壁上并与管道腔体连通的旁支管，旁支管与管道轴线不垂直；超声探测阵列组包括多个超声波探测器，超声波探测器与旁支管数量相同并一一对应，每个超声波探测器插入在对应旁支管中。所述系统包括依次连接的上述检测装置、三通管、第一管线、岩屑处理装置、第二管线和回收装置。所述识别方法基于上述防溢管流体检测装置来实现。本发明的装置方便拆卸、安装和维护，能够采集到受地面管路影响最小的原始出口流体信息，避免管路延迟的影响，提高流体检测时效性。