La fracturación hidráulica es el principal método para el desarrollo de gas de carbón. A través de la fracturación se pueden formar canales efectivos de flujo de metano en la capa de carbón, y la fracturación volumétrica no solo puede formar canales de flujo en la capa, sino que también aumenta el área de desorción y difusión del metano mediante el corte de fracturas complejas, mejorando la producción por pozo. El índice de fragilidad es un parámetro clave para la evaluación de la implementación de la fracturación volumétrica. Por ello, basándose en las curvas esfuerzo-deformación del carbón y la lutita, y utilizando el concepto de densidad de energía de deformación, se analizó el índice de fragilidad del carbón y la lutita. Los resultados del cálculo de la densidad de energía de deformación y el índice de fragilidad de la lutita muestran que cuanto mayor es el índice de fragilidad de la lutita, menor es la densidad de energía de deformación. En cuanto al método de cálculo del índice de fragilidad de la lutita, combinando la densidad de energía de deformación con el principio de mínima energía, se propuso un método para calcular el índice de fragilidad del carbón, y mediante la corrección se obtuvo un índice que caracteriza la capacidad de ruptura frágil del carbón y evalúa la capacidad de generar múltiples fracturas tras la fracturación de la capa de carbón. Finalmente, combinando los datos de seis pozos fracturados en campo, se realizó un análisis de caso, y los resultados mostraron que existe una fuerte correlación entre el índice de fragilidad del carbón y el volumen modificado por unidad, es decir, cuanto mayor es el índice de fragilidad, mayor es el volumen de modificación de la capa de carbón por unidad de fluido de fracturación. Este método puede utilizarse para el diseño de la fracturación volumétrica del carbón y para guiar el desarrollo del gas de carbón.

fracturación volumétrica;características mecánicas del carbón;densidad de energía de deformación;índice de fragilidad;múltiples fracturas