本发明涉及一种处理采油污水的好氧人工湿地冬季无支撑保温系统,包括保温棚体、固定地栓和曝气装置,所述保温棚体为保温膜,保温膜覆盖于好氧人工湿地上表面,保温膜边沿通过固定地栓固定于好氧人工湿地边缘水面以下,保温膜水面上部分设置有排气孔;所述曝气装置包括曝气管和气泵,好氧人工湿地水面下设置有曝气管,气泵与曝气管相连接。本发明采用曝气装置向保温膜内充气,从而使保温膜覆盖于需要保温的湿地上方,使湿地和棚外冷空气之间形成空气保温层,达到保温效果,并且不采用支架,从而可以确保保温装置的跨度,克服现有保温棚跨度小的弊端。