本实用新型公开了一种分析纵向非均质厚层模型水驱油的实验装置，本实用新型涉及水驱油实验装置技术领域。该分析纵向非均质厚层模型水驱油的实验装置，包括底板，底板的顶部左侧转动连接有放置板，底板的顶部右侧固定安装有液压气缸，放置板的底部通过固定块固定安装有滑杆，滑杆的表面套设有滑块，液压气缸的输出端通过调节装置与滑块转动连接，底板的前侧固定安装有弧形筒，放置板的前侧与弧形筒设置有与弧形筒配合的弧形块，弧形块的底端延伸至弧形筒的内部。本实用新型通过设置了液压气缸和调节装置，可以准确的控制油层模型的水平角度，可用于实验不同不同倾角下重力分异作用状况，填补了现有实验装置的空白，促进采油工业技术的研究。