国内现有的非常规油气储层的渗透性测试大多采用圆柱试样，通过假三轴试验装置进行测试，而真三轴条件下立方体试件棱边大多存在棱边串流与端面密封不严的缺陷。基于现有真三轴试验装置，以及大量的实验经验，针对现有的立方体试件单橡胶套渗流密封方式进行改进。介绍了嵌套式“上下密封套”结构特征，特别对棱边区的密封进行了设计，提出了密封套顶-底端面凹陷型内嵌“单孔网槽导流板”结构设计，并对顶部传压板的尺寸进行了讨论。对100 mm×100 mm×100 mm立方体煤样进行了真三轴渗流试验分析，得到了不同入口渗透压力真三轴围压条件下的渗透率。该密封方法的改进有助于提高科研单位及测试中心对原位地应力条件下非常规油气储层渗透性测试精度，并提高高端科研人才的实践创新能力与科研素养。