本申请公开一种测试水平井扩径段聚气规律和排气规律的实验装置及方法，所述装置包括：用于模拟井下具有扩径段的水平井的水平筒体，水平筒体具有相对的且封闭的第一端和第二端；水平筒体靠近第一端或在第一端上设有进气口、进液口，水平筒体靠近第二端或在第二端上设有出液口；所述水平筒体的材料为透明材料；与所述进气口相连接的注气部，包括通过进气管线连接的空气压缩机、储气罐、调气阀和气体流量计；与所述进液口、出液口相连接的注液部，包括通过进液管线连接的储液罐、排量可调的注液泵、调液阀、液体流量计和止液阀；与所述气体流量计、所述液体流量计电性连接的控制部。本申请能够进行水平井扩径段气体聚集规律以及气体排出效果的研究。