本发明涉及一种油气井中天然气分离净化与汞收集系统，包括旋流分离器、冷凝净化分离机构、气压缓冲机构、汞收集分离机构、天然气储气罐，旋流分离器进气端通过气压缓冲机构与外部气源连通，出气端通过气压缓冲机构与冷凝净化分离机构连通，冷凝净化分离机构通过气压缓冲机构与汞收集分离机构连通，汞收集分离机构通过导流管与天然气储气罐连通。其使用方法包括气体采集，气体净化，汞分离及汞解析等四个步骤。本发明一方面操作简便，采样时间短并且除汞充分，从而有效的提高天然气中汞含量检测的精确性，另一方面在采集样品的同时不影响油气工业正常生产活动，同时有效的提高了检测作业效率及精度。