一种火烧驱油三维物理模拟覆压装置，包括上盖、固定架、活塞总成、活塞盖、活塞套和加强层，所述活塞总成为上下体结构，上端为柱塞，其上顺次连接有固定架、加强层和试验模型上盖，下端为活塞，柱塞与活塞相接触，活塞安装于活塞套内，活塞套上部安装有活塞盖，外围下半部在隔环内。本实用新型具有保持模拟油藏的压力低于等于上下盖层的压力和试验油藏中的原油不致上下左右窜流的特点，主要在石油开采中火烧驱油三维物理模拟及类似场合中应用。