美国支撑剂市场按类型（压裂砂支撑剂、树脂涂层支撑剂和陶瓷支撑剂）、按应用（页岩气、致密气、煤层气等）、按地区、竞争情况进行细分，2018 年至 2028 年预测

市场概览

美国支撑剂市场在 2022 年的价值为 36.53 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 8.04%。支撑剂是一种由均匀大小的颗粒组成的持久性材料，在水力压裂 (水力压裂) 过程中与压裂液一起使用。其目的是有效地维护地球上形成的裂缝，促进石油和天然气的开采。支撑剂包括多种选择，包括天然和人造变体。后者的例子包括涂有树脂的沙子或坚固的陶瓷材料。支撑剂有各种尺寸和形状，例如球形和圆柱形，可满足煤层气、页岩气、致密气、致密油、深层气等各种应用。水力压裂中使用的压裂液可以是凝胶、泡沫或滑溜水基混合物，其成分取决于所采用的压裂方法。也可能有非常规压裂液。在低闭合应力下，大网眼支撑剂比小网眼支撑剂表现出更高的渗透性。然而，在高闭合应力下，会发生机械故障，导致形成非常细的颗粒。因此，在超过一定应力阈值后，小网眼支撑剂的渗透性超过大网眼支撑剂。

关键市场驱动因素

通过水力压裂增加采矿活动以推动市场增长

水力压裂（通常称为压裂）的出现带来了能源行业的一场革命。它使得从曾经无法进入的地质构造中提取碳氢化合物成为可能。水力压裂涉及将高压流体混合物注入地下岩层以产生裂缝。然后，这些裂缝被支撑剂保持打开状态，使碳氢化合物能够更平稳地流到地面。这项技术已经解锁了页岩和致密砂岩等非常规地层中蕴藏的大量石油和天然气储层，从而改变了能源生产方式。支撑剂在水力压裂的成功中起着至关重要的作用。它们充当“支撑剂”，一旦注入压力降低，就会防止裂缝闭合。这确保了碳氢化合物通过裂缝持续流入井筒。支撑剂不仅确保高效开采，而且还提高了井的生产率和长期储层产量。能源行业向页岩和致密砂岩等非常规储层的转变，导致水力压裂作业大幅增加。因此，对支撑剂的需求大幅增加。在人口增长和工业化的推动下，不断升级的能源需求促使能源公司探索替代的碳氢化合物来源。由支撑剂促进的水力压裂提供了一种获取以前未开发的储量的解决方案。水力压裂有可能通过创造就业机会和通过增加能源生产创造收入来刺激当地经济。这种经济激励进一步推动了采矿活动的增长，从而推动了对支撑剂的需求。由于水力压裂继续成为能源生产的基石，支撑剂市场预计将持续增长。研发工作重点是开发更高效、更环保、更经济可行的支撑剂选择。此外，水力压裂作业从北美扩展到拥有未开发非常规储量的地区将进一步推动对支撑剂的需求。

对天然气的需求不断增加有助于推动支撑剂市场

该国的能源格局目前正在发生重大转变，越来越重视更清洁、更可持续的能源。在这一转变过程中，天然气已成为一个重要的参与者，被公认为一种过渡燃料，既有助于减少碳排放，又能提供可靠的能源。天然气主要由甲烷组成，由于其碳排放量相对煤炭和石油等其他化石燃料较低而广受欢迎。它是一种多功能能源，可用于发电、供暖、工业过程等各种用途，甚至可用作汽车燃料。随着世界各国努力实现气候目标并减少对碳密集型能源的依赖，天然气已成为向清洁能源系统过渡的一个有吸引力的选择。天然气需求与支撑剂市场之间的关系是互惠互利的。随着天然气需求的增加，能源公司被迫勘探和开采非常规气藏，这些气藏通常位于深层岩层中。这些气藏需要水力压裂等先进的开采技术，这反过来又推动了对支撑剂的需求。支撑剂市场通过创新和开发新的支撑剂技术来应对这一需求。例如，陶瓷和树脂涂层支撑剂具有更好的耐久性和导电性，使其能够承受深层油藏中的高压和高温。随着各公司不断突破开采界限，支撑剂市场也在同步发展，确保天然气生产的效率和可持续性。

压裂技术的改进

近几十年来，能源格局发生了显著变化，技术创新释放了以前无法开采的石油和天然气储量。该领域的关键进步之一是压裂技术的发展，它彻底改变了碳氢化合物的开采方式，并催化了支撑剂市场的增长。水平钻井使资源开采距离更长，从而优化了单井产量。这就需要使用更有效的支撑剂来维持延长的裂缝。先进支撑剂材料的开发极大地提高了油井性能。例如，与传统砂相比，陶瓷支撑剂具有出色的强度和热稳定性，使其能够承受地下深处的高压和高温。树脂涂层支撑剂提供了额外的保护层，防止支撑剂嵌入并提高导电性。这提高了油井生产率，对此类专用支撑剂的需求也随之增加。随着世界能源需求的不断上升，对高效开采方法的需求也不断增加。压裂技术在开采非常规储量方面的有效性使其成为能源生产的基石。增强型支撑剂可确保稳定、高生产率，符合能源行业在最大限度地提高产量的同时最大限度地降低成本的目标。

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主要市场挑战

供应链中的弱点

支撑剂的生产严重依赖于原材料的供应，例如高品质的砂和陶瓷材料。这些材料供应中断会严重影响支撑剂制造商的生产能力。支撑剂市场容易受到地缘政治紧张局势和冲突的影响，从而扰乱供应链。进出口支撑剂通常涉及跨越国界，地缘政治因素造成的中断可能导致延误和短缺。支撑剂从制造厂到井场的运输在供应链中起着至关重要的作用。无论是由于基础设施限制、天气相关问题还是物流挑战导致的运输延误，都可能妨碍支撑剂及时交付到水力压裂地点。支撑剂必须符合严格的质量标准，以确保其在水力压裂作业中的有效性。保持不同批次支撑剂的质量一致是一项挑战，因为任何质量方面的妥协都会对整个开采过程产生影响。

石油和天然气价格波动

石油和天然气价格波动给石油和天然气行业的公司（包括那些参与支撑剂生产和分销的公司）带来了不确定的经营环境。支撑剂的需求与石油和天然气行业的钻井和完井活动密切相关。当石油和天然气价格高涨时，勘探和生产会增加，从而导致对支撑剂的需求增加。相反，在价格低迷时期，公司通常会减少钻井，导致对支撑剂的需求下降。市场进入者和退出者也受到波动的影响。在价格高涨时期，新参与者可能会进入支撑剂市场，导致短期供应过剩。相反，当价格下跌时，规模较小且不太成熟的公司可能难以生存，从而导致潜在的行业整合。开发更高效和更先进的支撑剂的研发投资可能会受到油价波动导致的不确定收入流的影响。当市场稳定性不确定时，公司可能会犹豫是否投资研究。

主要市场趋势

环境和可持续性问题

作为石油和天然气行业的重要组成部分，美国支撑剂市场正在经历重大转型，因为环境和可持续性问题成为焦点。支撑剂主要用于水力压裂或“水力压裂”作业，在维持岩层裂缝、促进石油和天然气开采方面发挥着至关重要的作用。然而，随着世界对环境保护的关注度不断提高，该行业被迫适应和创新以解决其生态影响。沙子等传统支撑剂因其可能导致栖息地破坏、水污染和其他生态挑战而受到批评。为了应对这种情况，支撑剂行业正在大力开展研究和开发，以寻找和开发更环保的替代品。这些创新包括使用后分解的可生物降解支撑剂，以及在支撑剂生产中使用再生材料。这些替代方案旨在减少与水力压裂相关的环境足迹。与任何其他采矿活动一样，如果不负责任地管理，支撑剂原材料的采购可能会对环境产生重大影响。因此，支撑剂制造商越来越多地采用可持续的采矿做法，包括尽量减少对栖息地的破坏、采用节水的开采方法以及在开采后恢复土地。公司正在将环保做法纳入其供应链，以确保负责任地采购支撑剂材料。近年来，支撑剂生产和使用的碳足迹引起了人们的关注。从制造到运输再到实际的水力压裂过程，支撑剂行业都会产生温室气体排放。为了实现气候目标，支撑剂制造商正在积极寻求减少碳排放的方法。这可能涉及向可再生能源过渡以进行生产、优化运输路线以及采用更节能的制造工艺。

细分洞察

类型

2022 年，支撑剂市场由压裂砂主导，预计未来几年将继续扩大。该细分市场的增长主要归因于其相对于其他类型支撑剂的成本优势。压裂砂是一种常见的支撑剂，是一种自然界中发现的高纯度砂岩支撑剂。这些支撑剂通常以 6,000 psi 的闭合压力使用。根据具体的压裂作业，压裂砂的直径可以从小到 0.1 毫米到大到 2 毫米不等。压裂过程中，压裂砂在勘探和生产活动中的利用率不断提高，预计将在预测期内推动支撑剂市场的增长。原始压裂砂是最广泛使用的支撑剂，因为它广泛应用于石油和天然气井，并且相对于其他替代品具有成本优势。根据美国能源信息署 (EIA) 的数据，到 2040 年，天然气产量预计将从 2015 年的 3420 亿立方英尺/天 (bcf/d) 增加到 5540 亿立方英尺/天 (bcf/d)。在加拿大，页岩气生产自 2008 年以来一直在进行，预计到 2040 年将占该国天然气总产量的 30%。这些因素预计将成为预测期内支撑剂市场增长的主要驱动力。

应用

2022 年，支撑剂市场以页岩气为主，预计未来几年将继续扩大。该领域的增长可以归因于该材料在页岩气开采中的利用率不断提高。页岩气含有 70% 至 90% 的甲烷，是家庭取暖和烹饪的宝贵能源。北美在价值和数量方面都占据支撑剂市场的主导地位，占 2022 年市场价值份额的 67.0% 以上。

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区域见解

中西部地区已成为美国支撑剂市场的领导者。该地区的各个国家都在采用最先进的技术从其储备中提取页岩气。由于常规天然气储量有限和天然气价格高企，煤层气的开发受到推动，从而在预测期内促进支撑剂市场的增长。

最新发展

• 2022 年 9 月，Hexion Inc. 和 Wayfinder Corp 建立战略合作伙伴关系，以增强为加拿大西部沉积盆地的树脂包覆支撑剂用户提供的服务。此次合作将 Hexion 在树脂和化学品方面的行业领先专业知识与 Wayfinder 最先进的制造设施和强大的物流网络相结合。
• 2021 年 10 月，石油和天然气行业最大的支撑剂/沙子供应商 US Silica 宣布打算探索将其非石油和天然气部门分拆为一家独立公司，并打算出售。

主要市场参与者

• US Silica Holdings, Inc.
• Smart Sand, Inc.
• Badger Mining Corporation
• Blue Diamond Proppants LLC
• Eagle Materials Inc
• CoorsTek Inc.
• Carbo Ceramics Inc.