Angesichts der Schwierigkeiten bei der Erkennung von Gasdurchbrüchen im CO₂-Verdrängungsprozess in Niederdurchlässigkeitsölreservoirs sowie der hohen globalen Erwärmungspotentiale und der großen Umweltbelastung herkömmlicher Gas-Tracermittel wird in diesem Artikel eine Leistungsbewertung und Anwendbarkeitsstudie von gasförmigen Tracern durchgeführt. Ziel ist es, ein kohlenstoffarmes, grünes Ersatz-Tracermedium für die dynamische Überwachung von Gasdurchbrüchen auf Förderstätten bereitzustellen, um den Anforderungen der gemeinsamen Überwachung großer Blocke mit mehreren Bohrgruppen gerecht zu werden. Es wurden vier gasförmige Tracer ausgewählt: SF₆, C₂F₆, C₄F₈ und C₂HF₅, und sowohl statische Rückhaltexperimente als auch dynamische Verdrängungsexperimente durchgeführt. Die Studie zeigt: ① Alle vier gasförmigen Tracer weisen in den experimentellen Temperatur- und Druckbereichen eine gute Stabilität auf. Die Rückhalterate der unpolaren Tracer C₂F₆ und C₄F₈ liegt stabil über 90%, die des polaren Tracers C₂HF₅ über 87%. ② Die dynamischen Produktionsmerkmale der Tracer zeigen in verschiedenen Gesteinstypen eine deutliche Transportäquivalenz und funktionale Unterschiede. In hochdurchlässigen Gesteinskernen ähneln sich die Ansprechkurven der Tracer stark, die Durchbruchzeit unterscheidet sich um weniger als 5%, alle reagieren empfindlich auf bevorzugte Durchflusskanäle und zeigen ein Plateau mit breiter flacher Spitze; in niedrig durchlässigen und klüftigen Gesteinskernen zeigen die Tracer aufgrund der unterschiedlichen Molekülpolarität differenzierte Transportregeln: die unpolaren Tracer C₂F₆ und C₄F₈ bewegen sich mit der Gasförderung schneller und weisen frühere Durchbruchzeiten auf, während der polare Tracer C₂HF₅ aufgrund von Phasenteilung und Adsorption an der Produktion an der Front im niedrigdurchlässigen Grundgestein verzögert ist und niedrigere Spitzenmolenbrüche in den Sekundärmaxima klüftiger Gesteinskörper zeigt. Alle vier Tracer sind gut für die Überwachung auf Förderstätten geeignet und bieten eine breitere Auswahl zur Optimierung der Tracer vor Ort. Dabei können C₂F₆ und C₄F₈ als umweltfreundliche Alternativen zum traditionellen SF₆ dienen und sind geeignet für die stabile Charakterisierung bevorzugter Durchflusskanäle; der polare Tracer C₂HF₅ mit sensibler Verzögerungsreaktion auf die Fluidumgebung eignet sich besser für die differenzierte Bewertung der Ausbreitungsmerkmale der Grundgesteinsmatrix.

CO₂-Verdrängung;Niederdurchlässigkeitsölreservoirs;gasförmige Tracer;bevorzugte Durchflusskanäle;Verdrängungsexperimente