In dichten Sandsteingaslagerstätten ändert sich die effektive Spannung während der Bohrlochfertigstellung und Produktion. Die Porenstruktur dichter Sandsteine ist komplex, mit entwickelten Mikrorissen. Bei Erhöhung der effektiven Spannung schließen sich Mikrorisse, die Poren werden komprimiert, wodurch sich die Ausbreitungseigenschaften der Schallwellen im dichten Sandstein verändern. Die Untersuchung der Schallwellenausbreitung unter variierenden effektiven Spannungen ist wichtig, um den Druck in dichten Sandsteinschichten vorherzusagen und das Verständnis der dynamischen mechanischen Parameter von Gesteinen zu verbessern. Als Studienobjekt dient ein typischer dichter Sandstein der permischen Epoche im Becken von Ordos. Die Geschwindigkeiten von Longitudinal- und Transversalwellen sowie die Permeabilität wurden bei steigender effektiver Spannung an trockenen Proben gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass bei effektiver Spannung unterhalb der kritischen effektiven Spannung (0–15 MPa) hauptsächlich das Schließen von Mikrorissen auftritt und Longitudinal- sowie Transversalwellengeschwindigkeit in potenziellem Zusammenhang mit der effektiven Spannung stehen; bei Überschreiten der kritischen effektiven Spannung (15–50 MPa) wechselt die Gesteinsdeformation von der linearen elastischen Phase zur plastischen Deformationsphase, es treten Schichtverwerfungen auf, die Poren werden komprimiert, und die Wellen­geschwindigkeit ändert sich linear mit der effektiven Spannung. Zudem zeigen Permeabilität und Wellen­geschwindigkeit eine konsistente Reaktion auf die effektive Spannung, wobei die Permeabilität unterhalb der kritischen effektiven Spannung potenziell abnimmt.

dichter Sandstein; Longitudinal- und Transversalwellengeschwindigkeit; Porenstruktur; Spannungsempfindlichkeit; Permeabilität