Un proppante è un materiale solido, tipicamente sabbia, sabbia trattata o materiali ceramici artificiali, progettato per mantenere aperta una frattura idraulica indotta, durante o dopo un trattamento di fratturazione. Viene aggiunto a un fluido di fratturazione che può variare nella composizione a seconda del tipo di fratturazione utilizzato, e può essere a base di gel, schiuma o slickwater. Inoltre, ci possono essere fluidi di fracking non convenzionali. I fluidi fanno compromessi nelle proprietà dei materiali come la viscosità, dove i fluidi più viscosi possono trasportare un proppante più concentrato; le richieste di energia o pressione per mantenere una certa velocità di pompaggio del flusso (velocità di flusso) che condurrà il proppante in modo appropriato; pH, vari fattori reologici, tra gli altri. Inoltre, i fluidi possono essere usati nella stimolazione a basso volume di pozzi di arenaria ad alta permeabilità (da 20k a 80k galloni per pozzo) fino alle operazioni ad alto volume come lo shale gas e il tight gas che usano milioni di galloni di acqua per pozzo.
La saggezza convenzionale ha spesso vacillato sulla superiorità relativa di gel, schiuma e fluidi slickwater rispetto agli altri, che è a sua volta legata alla scelta del proppante. Per esempio, Zuber, Kuskraa e Sawyer (1988) hanno trovato che i fluidi a base di gel sembravano ottenere i migliori risultati per le operazioni di metano carbonifero, ma dal 2012, i trattamenti slickwater sono più popolari.
Oltre al proppante, i fluidi di fratturazione slickwater sono principalmente acqua, generalmente il 99% o più in volume, ma i fluidi a base di gel possono vedere polimeri e surfattanti che comprendono fino al 7 vol%, ignorando altri additivi. Altri additivi comuni includono l’acido cloridrico (il basso pH può incidere alcune rocce, dissolvendo il calcare per esempio), riduttori di attrito, gomma di guar, biocidi, emulsion breakers, emulsionanti, 2-butossietanolo, e isotopi traccianti radioattivi.
I proppanti hanno una maggiore permeabilità rispetto ai proppanti a maglia piccola a basse sollecitazioni di chiusura, ma si guastano meccanicamente (cioè vengono schiacciati) e producono un prodotto che non può essere utilizzato.Cioè vengono schiacciati) e producono particelle molto fini (“fini”) ad alte sollecitazioni di chiusura in modo tale che i proppanti a maglie più piccole superano i proppanti a maglie grandi in permeabilità dopo una certa soglia di stress.
Anche se la sabbia è un proppante comune, la sabbia non trattata è incline a generare fini significativi; la generazione di fini è spesso misurata in wt% dell’alimentazione iniziale. Un bollettino commerciale di Momentive cita una produzione di sabbia non trattata di 23,9% rispetto all’8,2% per la ceramica leggera e allo 0,5% per il loro prodotto. Un modo per mantenere una dimensione ideale delle maglie (cioè la permeabilità) pur avendo una forza sufficiente è quello di scegliere proppanti di forza sufficiente; la sabbia potrebbe essere rivestita di resina, per formare sabbia rivestita di resina curabile o sabbie rivestite di resina pre-trattate. In certe situazioni si può scegliere un materiale proppante diverso – le alternative popolari includono la ceramica e la bauxite sinterizzata.