Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές ράβδους διάτρησης χάλυβα, οι ράβδοι τρυπανιού από κράμα τιτανίου έχουν πέντε βασικά πλεονεκτήματα: ελαφρύ, αντοχή στη διάβρωση, μεγάλη διάρκεια ζωής, υψηλή ευελιξία και μη-μαγνητικές ιδιότητες. Για τις ίδιες προδιαγραφές, το βάρος μιας ράβδου τρυπανιού από κράμα τιτανίου είναι 57% εκείνου ενός συμβατικού τρυπανιού από χάλυβα. Αυτό σημαίνει ότι τα εργαλεία διάτρησης που χρησιμοποιούν ράβδους γεώτρησης από κράμα τιτανίου είναι ελαφρύτερα και οι εργασίες γεώτρησης μπορούν να χρησιμοποιήσουν γεωτρήσεις χαμηλότερης-βαθμίδας, γεγονός που μπορεί να εξοικονομήσει σημαντικά το καθημερινό κόστος της εξέδρας και έτσι να μειώσει τα έξοδα διάτρησης.
Τα πρότυπα για τις ράβδους γεώτρησης περιλαμβάνουν κυρίως GB/T 29166-2021 'Steel Drill Rods for the Petroleum and Natural Gas Industry', GB/T 20659-2017 'Aluminum Alloy Drill Rods for the Petroleum and Natural Gas Industry', SY509-20 SY/T 7826-2024 «Διατράπανα διπλού τοιχώματος», αλλά αυτά τα πρότυπα δεν καλύπτουν τα υλικά από κράμα τιτανίου.
Το Ινστιτούτο Μηχανικών Υλικών δημιούργησε μια ομάδα για την ανάπτυξη προτύπων ράβδων διάτρησης από κράμα τιτανίου. Βασισμένη σε εκτεταμένη επιστημονική έρευνα, εργαστηριακές δοκιμές και δοκιμές επιτόπιας επαλήθευσης, η ομάδα ανέπτυξε τεχνικές ρήτρες στο πρότυπο, συμπεριλαμβανομένων βασικών τεχνικών δεικτών, παραμέτρων, τύπων, απαιτήσεων απόδοσης, μεθόδων δοκιμών και κανόνων επιθεώρησης, και τις επαλήθευσε στη διαδικασία παραγωγής και στις εφαρμογές επιτόπιων δοκιμών. Όσον αφορά τους δείκτες απόδοσης των υλικών από κράμα τιτανίου, πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις και υπολογισμοί για κράματα τιτανίου όπως TC4, TA15 και TA8. Με βάση μεγάλο αριθμό πειραματικών δεδομένων, προτάθηκαν δείκτες απόδοσης για ράβδους τρυπανιού από κράμα τιτανίου, συμπεριλαμβανομένης της αντοχής διαρροής, της αντοχής εφελκυσμού, της σκληρότητας και της αντοχής σε κρούση. Αυτοί οι δείκτες απόδοσης επικυρώθηκαν ως προς τη σκοπιμότητα και τη λογική τους μέσω της βιομηχανικής παραγωγής. Όσον αφορά τις μεθόδους δοκιμής για υλικά ράβδων διάτρησης από κράμα τιτανίου, οι κύριες μέθοδοι δοκιμής διαμορφώθηκαν σύμφωνα με τις οικιακές συνθήκες και απαιτήσεις και στη συνέχεια επαληθεύτηκαν. Για τις μεθόδους μέτρησης, την επιθεώρηση και τη σήμανση των ράβδων διάτρησης από κράμα τιτανίου, καθορίστηκαν και επαληθεύτηκαν οι αντίστοιχες ρήτρες. Όσον αφορά τη μεταφορά και αποθήκευση των ράβδων διάτρησης από κράμα τιτανίου, διατυπώθηκαν και αναλύθηκαν κατάλληλες ρήτρες με βάση τα χαρακτηριστικά των ράβδων διάτρησης από κράμα τιτανίου. Κυκλοφόρησε και εφαρμόστηκε το GB/T 41343-2022 "Titanium Alloy Drill Rods for the Petroleum and Natural Gas Industry".
Με την ανάπτυξη από την Κίνα-πόρων πετρελαίου και φυσικού αερίου υψηλής οξύτητας και την εκτεταμένη λειτουργία εξαιρετικά-πηγαδιών που ξεπερνούν τα 8.000 μέτρα, λαμβάνοντας ως παραδείγματα το Tarim Oilfield της PetroChina και το Northwest Oilfield της Sinopec, το μέσο βάθος φρέατος έχει ξεπεράσει τα 8.000 μέτρα και το πετρέλαιο και το αέριο υδρογόνου περιέχουν. Ο κίνδυνος ασφαλείας των ράβδων διάτρησης από χάλυβα έχει αυξηθεί σημαντικά και το ημερήσιο κόστος γεώτρησης μιας εξέδρας 9.000 μέτρων είναι 1,5 φορές υψηλότερο από ένα γεωτρύπανο 7.000 μέτρων. Ως εκ τούτου, υπάρχει μια σοβαρή πρόκληση τόσο για τη μείωση του βάρους της χορδής του τρυπανιού όσο και για τη μείωση του κόστους παραγωγής με παράλληλη βελτίωση της απόδοσης. Επιπλέον, η δευτερογενής ανάπτυξη περιοχών παλαιών γεωτρήσεων στο πετρελαϊκό πεδίο Daqing της PetroChina απαιτεί τη χρήση γεώτρησης παραθύρων και παραθύρων σε παλιά πηγάδια για τη μεγιστοποίηση της χρήσης των υπαρχόντων πόρων και την εξοικονόμηση κόστους ανάπτυξης, γεγονός που δημιουργεί επίσης σημαντική ζήτηση για ράβδους γεωτρήσεων από κράμα τιτανίου. Η θέσπιση προτύπων για τις ράβδους διάτρησης από κράμα τιτανίου έχει μεγάλο οικονομικό όφελος, καθώς διασφαλίζει το επίπεδο ποιότητας των ράβδων διάτρησης από κράμα τιτανίου, βελτιώνει την ασφάλειά τους, προωθεί την εφαρμογή τους και μειώνει το κόστος ανάπτυξης πετρελαίου και φυσικού αερίου.
