本發(fā)明屬于地球化學(xué)水巖反應(yīng)過(guò)程技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種模擬地層條件下CO₂?水?巖反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置及方法。該實(shí)驗(yàn)裝置包括高溫高壓原位取樣系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、排氣分析系統(tǒng)、氣液注入系統(tǒng)以及反應(yīng)釜系統(tǒng)。本發(fā)明所述實(shí)驗(yàn)裝置，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)過(guò)程中的溫度、壓力以及PH隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，可以擴(kuò)展應(yīng)用于不同巖性的巖石樣品，深入分析其壓力衰減曲線，獲取氣體溶解擴(kuò)散系數(shù)，表征礦化反應(yīng)過(guò)程中氣體溶解擴(kuò)散，結(jié)合礦物巖相分析，深入探究擴(kuò)散對(duì)礦化反應(yīng)的影響。本發(fā)明對(duì)水巖反應(yīng)研究，可整體概況分析，也可基于原始數(shù)據(jù)利用軟件建模進(jìn)行反應(yīng)過(guò)程的深入分析，且整體實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)沒(méi)有使用特殊材料與儀器，經(jīng)濟(jì)合適，便于推廣應(yīng)用。