本發明涉及一種測定 CO2 乳液在滲流過程中表面活性劑濃度分布的裝置,包括填砂巖心模型;填砂巖心模型的進口端連接有相并聯的乳液發生器和原油活塞式中間容器,乳液發生器的進口端連接有相并聯的 CO2 氣體活塞式中間容器和表面活性劑活塞式中間容器;填砂巖心模型的出口端通過回壓閥連接有相并聯的氣源瓶和盛液瓶,填砂巖心模型頂面上均布有若干等間距的取樣口,取樣口與填砂巖心模型內的巖心相連通,每個取樣口通過帶閥門的管路各自連接有取樣器。在模型不同部位取樣,將水相和 CO2 相分離,CO2 相樣品溶解在水中,用高效液相色譜法(HPLC)檢測表面活性劑的濃度。本發明的裝置和方法操作簡單,測定的準確率高。