Die Flutung von Ölreservoirs mit alkalischen Lösungen ist eine kostengünstige und dennoch vielversprechende chemische-EOR-Methode, sofern das Rohöl eine ausreichende Konzentration von verseifbaren (sauren) Komponenten enthält. Bei dieser Technik werden in-situ Tenside erzeugt, wenn die alkalische Lösung mit den Fettsäuren des Öls an den Öl-Wasser-Grenzflächen reagiert. Infolgedessen verringert sich die Oberflächenspannung, und beide Phasen emulgieren, was unter Umständen zu einer zusätzlichen Förderung führen kann. Da die Emulgierung und die initiale Ölmobilisierung im Porenraum stattfinden, sind von Experimenten auf der Porenskala wertvolle Einblicke in die Verdrängungsmechanismen chemischer-EOR-Methoden zu erwarten, die für die chemische Optimierung des Injektionswassers genutzt werden können. Typischerweise wird die chemische Zusammensetzung der Injektionslösung mittels klassischer Phasenverhaltensexperimente qualitativ untersucht. Dabei wird die Emulsionsbildung in Reagenzgläsern visuell untersucht und somit das Injektionswasser optimiert. Die dunkle Farbe von Rohölen macht jedoch die Identifizierung und Quantifizierung der entstehenden Phasen sehr schwierig, wenn nicht sogar unmöglich. In dieser Arbeit wird die Wirkung von Laugen auf die Verdrängung und die Emulgierung von Rohölen mit hohem Säuregehalt aus dem Wiener Becken untersucht. Die Emulsionsbildung wird in konventionellen Phasenverhaltensexperimenten bewertet, jedoch unter Verwendung des Massenabsorptionskoeffizienten der Mikro-Röntgentomographie zur exakten Quantifizierung der Phasenzusammensetzungen. Die Vorhersagekraft und die Repräsentativität solcher ex-situ Experimente wurden durch zwei-Phasen Strömungsexperimente, und somit die Emulsionsbildung unter Strömungsbedingungen untersucht. Die Strömungsexperimenten wurden dabei in Mikrofluidik und Mikro-CT-basierten Kernflutungsexperimenten durchgeführt, um die Verdrängungseffizienz zu bewerten. Der Einsatz von röntgenbasierten Methoden machte es notwendig, die möglichen Auswirkungen von kontrastverstärkenden Additiven auf das komplexe Fluidphasenverhalten zu untersuchen. Die Arbeit zeigt, dass die typische visuelle Beurteilung klassischer Phasenverhaltensexperimente außer Acht lässt, dass z. B. eine geringe Ölkontamination in Wasser zu einer erheblichen Färbung der wässrigen Lösung führen kann und somit irreführend ist. Der Einsatz röntgenbasierter Methoden hingegen ist aussagekräftig, und es kann eine exakte Phasenzusammensetzung und Stoffbilanz berechnet werden. Mit Hilfe der Röntgentechnik wurde in mikro-CT-basierten Kernflutungsexperimenten konnte die gleiche Signatur im Phasenverhalten unter laminaren Strömungsbedingungen sowie in turbulent gemischten Fluidphasen in Reagenzgläsern gefunden werden. Es wurde beobachtet, dass eine minimale gegenseitige Emulgierung als optimal in Hinsicht auf die Ölgewinnung identifiziert werden kann. Darüber hinaus wurde die Fluidphasenverteilung in Porenraum mittels statistischer und topologischer Methoden untersucht, mit den Ziel das EOR-Potenzial und dessen Optimum zu bestimmen. Die Analyse wurde in beiden Systemen, d.h., in zwei- und dreidimensionalen porösen Domänen durchgeführt. Dabei wurden die Fluidsättigungen einzelner Poren untersucht und als Funktion der Porengrößen und der chemischen Wasserzusammensetzung dargestellt. Die grundsätzliche Diskrepanz der Flüssigkeitsverteilungen in 2D und 3D porösen Medien wurde dabei durch die Identifizierung geeigneter da vergleichbarer Größen umgangen. Dadurch konnte gezeigt werden, dass 2D-Mikrofluidik als Screening-Methode zur Optimierung des Injektionswassers eingesetzt werden kann.