Jämfört med traditionella stålborrstänger har borrstänger av titanlegering fem stora fördelar: lätt, korrosionsbeständighet, lång livslängd, hög flexibilitet och icke-magnetiska egenskaper. För samma specifikationer är vikten av en borrstång av titanlegering 57 % av vikten för en konventionell stålborrstång. Detta innebär att borrverktyg som använder borrstänger av titanlegering är lättare, och borrningsoperationer kan använda borriggar av lägre-kvalitet, vilket avsevärt kan spara dagliga riggkostnader och därmed minska borrningskostnaderna.
Standarderna för borrstänger inkluderar främst GB/T 29166-2021 'Stålborrstavar för petroleum- och naturgasindustrin', GB/T 20659-2017 'Aluminiumlegeringsborrstänger för petroleum- och naturgasindustrin', SY/T 62309 'Stång 20659-2017', SY/T 62309 och DSY-20309 7826-2024 'Double-Wall Drill Rods', men dessa standarder täcker inte titanlegeringsmaterial.
Institutet för tekniska material etablerade ett team för utveckling av standarder för borrstång i titanlegering. Baserat på omfattande vetenskaplig forskning, laboratorietester och fältverifieringstester utvecklade teamet tekniska klausuler i standarden, inklusive viktiga tekniska indikatorer, parametrar, formler, prestandakrav, testmetoder och inspektionsregler, och verifierade dem i produktionsprocessen och fälttestapplikationer. När det gäller prestandaindex för titanlegeringsmaterial har analyser och beräkningar utförts för titanlegeringar som TC4, TA15 och TA8. Baserat på en stor mängd experimentella data föreslogs prestandaindikatorer för borrstavar av titanlegering, inklusive sträckgräns, draghållfasthet, hårdhet och slagseghet. Dessa resultatindikatorer validerades för genomförbarhet och rimlighet genom industriell produktion. När det gäller testmetoderna för borrstångsmaterial av titanlegering formulerades de huvudsakliga testmetoderna enligt inhemska förhållanden och krav och verifierades därefter. För mätmetoder, inspektion och märkning av borrstavar av titanlegering fastställdes och verifierades motsvarande klausuler. När det gäller transport och lagring av borrstavar av titanlegeringar, formulerades och analyserades lämpliga klausuler baserat på egenskaperna hos borrstavar av titanlegering. GB/T 41343-2022 "Titanium Alloy Drill Rods for the Petroleum and Natural Gas Industry" släpptes och implementerades.
Med Kinas utveckling av olje- och gasresurser med hög-surhet och den omfattande driften av ultra-djupa brunnar som överstiger 8 000 meter, med PetroChinas Tarim-oljefält och Sinopecs nordvästra oljefält som exempel, har det genomsnittliga brunnsdjupet överskridit 8 000 meter, och oljan och gasen innehåller svavelväte. Säkerhetsrisken för stålborrstavar har ökat avsevärt och den dagliga borrkostnaden för en 9 000 meter rigg är 1,5 gånger högre än en 7 000 meter rigg. Därför finns det en stor utmaning för både att minska vikten på borrsträngen och sänka produktionskostnaderna samtidigt som effektiviteten förbättras. Dessutom kräver den sekundära utvecklingen av gamla brunnsområden i PetroChinas Daqing Oilfield användning av sidospår och fönsterborrning i gamla brunnar för att maximera utnyttjandet av befintliga resurser och spara utvecklingskostnader, vilket också skapar en betydande efterfrågan på borrstavar av titanlegering. Fastställandet av standarder för borrstavar av titanlegeringar är av stor ekonomisk fördel, eftersom det säkerställer kvalitetsnivån på borrstavar av titanlegeringar, förbättrar deras säkerhet, främjar deras tillämpning och minskar utvecklingskostnaderna för olja och gas.
