本发明提供了一种模拟稠油注氮气辅助蒸汽吞吐的实验装置。实验装置包括：反应釜，反应釜具有反应腔、第一进出口和第二进出口，第一进出口和第二进出口均与反应腔连通；蒸汽发生器，经第一进出口与反应腔连通，以将蒸汽注入反应腔内；氮气存储器，经第一进出口与反应腔连通，以将氮气注入反应腔内；组分分析装置，经第二进出口与反应腔连通，组分分析装置用于测试和分析反应腔内的气体和/或液体的组分。本发明的技术方案提供了一种模拟稠油注氮气辅助蒸汽吞吐的实验装置，该实验装置中的组分分析装置能够对反应腔内的气体和液体的组分进行测试和分析，以便研究氮气和蒸汽注入油层后对井筒内气体组分分布以及原油特性的影响。