本发明涉及一种超临界水驱替系统，包括一填砂组件，所述填砂组件包括二维填砂模型，所述二维填砂模型包括一圆柱状填砂壳体，在填砂壳体内具有一填砂空腔，所述填砂空腔的截面呈U形状，在填砂壳体上还设置有加热保温机构；一供液组件，包括恒压恒速泵、储液活塞容器、超临界发生器、供液管路；一集液组件，所述集液组件包括收集缓冲罐、集液管路，在集液管路上还依次设置有出液压力表、冷凝器、油液分离器、回压阀、手动泵。本发明的优点在于：对于二维填砂模型，采用U形的填砂空腔，并配合圆柱状的填砂壳体，从而减少了填砂壳体的体积，而且这样的结构形式所能承受的压力更大，通用性更强。