本发明公开了一种模拟水平井开采的二维可视化填砂实验模型。所述填砂实验模型包括模型主体、模型底板、模型盖板和若干模型注入井和模型采出井；模型注入井和采出井；模型主体、模型底板和模型盖板相配合形成填砂腔体；填砂腔体内的一端设有弹性气囊，弹性气囊通过控气腔与外接气源连接；模型底板上设有若干温度监测点和压力监测点；模型盖板为双层钢化玻璃；根据模拟实验要求，将模型注入井和模型采出井设置于填砂腔体内。本发明可模拟均质储层和非均质油藏水平井开采，包括冷采、注水、注气、注入聚合物和表面活性剂等化学剂进行驱油模拟实验和化学调剖堵水实验；模型注入井和采出井可根据模拟实验要求进行设置。