本实用新型公开了一种煤层气多层合采实验装置，该实验装置包括：储层模拟系统、井筒模拟系统以及控制及数据采集系统；储层模拟系统，包括若干并联的煤层模拟组件，模拟多煤层储层条件；井筒模拟系统，包括模拟井筒排水采气过程的筒体；煤层模拟组件分别连接至筒体的不同高度处；控制及数据采集系统分别连接储层模拟系统和井筒模拟系统，用于发出控制指令并采集模拟数据。本实用新型中的实验装置可实现对多煤层合采时井筒中多相流流动状况的模拟，通过储层模拟与井筒模拟相关联，不但能准确模拟储层的真实情况，而且能模拟研究生产时井筒中的状况。