本发明实施例提供一种用于研究油气井筒气体侵入与运移机理的实验设备，该实验设备包含：井筒；井筒压力控制单元，用于控制井筒内的压力；钻井液注入与排放单元，用于控制井筒内的钻井液的量；温度控制单元，用于控制井筒内的温度；岩芯夹持器，用于夹持一岩芯，该岩芯一侧裸露在所述井筒内的钻井液中；气体侵入单元，用于向岩芯内注入气体；以及测量装置，用于测量井筒内有关以下一者或多者的信息：气泡运移速度、扩散浓度及粒径分布、气泡融合过程、水合物相变过程、以及相变后的水合物的运移速度、扩散浓度与粒径分布。该设备可研究地层气体侵入井筒机理及气泡在井筒内运移、融合和/或相变机理，为建立深水油气井筒气侵理论模型提供实验依据。