Vergeleken met traditionele stalen boorstaven hebben boorstaven van titaniumlegering vijf belangrijke voordelen: lichtgewicht, corrosieweerstand, lange levensduur, hoge flexibiliteit en niet-magnetische eigenschappen. Voor dezelfde specificaties bedraagt het gewicht van een boorstaaf van titaniumlegering 57% van dat van een conventionele stalen boorstaaf. Dit betekent dat boorgereedschappen die boorstaven van titaniumlegering gebruiken lichter zijn en dat bij boorwerkzaamheden gebruik kan worden gemaakt van boorinstallaties van lagere- kwaliteit, waardoor de dagelijkse boorinstallatiekosten aanzienlijk kunnen worden bespaard en dus de boorkosten kunnen worden verlaagd.
De normen voor boorstaven omvatten hoofdzakelijk GB/T 29166-2021 'Stalen boorstaven voor de aardolie- en aardgasindustrie', GB/T 20659-2017 'Boorstaven van aluminiumlegering voor de aardolie- en aardgasindustrie', SY/T 6509-2023 'Vierkante boorstaven' en SY/T 7826-2024 'Double-Wall Drill Rods', maar deze normen hebben geen betrekking op materialen van titaniumlegeringen.
Het Institute of Engineering Materials heeft een team opgericht voor de ontwikkeling van boorstangstandaarden van titaniumlegeringen. Op basis van uitgebreid wetenschappelijk onderzoek, laboratoriumtests en veldverificatietests ontwikkelde het team technische clausules in de norm, inclusief belangrijke technische indicatoren, parameters, formules, prestatie-eisen, testmethoden en inspectieregels, en verifieerde deze in het productieproces en veldtesttoepassingen. Met betrekking tot de prestatie-indices van materialen van titaniumlegeringen zijn analyses en berekeningen uitgevoerd voor titaniumlegeringen zoals TC4, TA15 en TA8. Op basis van een grote hoeveelheid experimentele gegevens werden prestatie-indicatoren voor boorstaven van titaniumlegeringen voorgesteld, waaronder vloeigrens, treksterkte, hardheid en slagvastheid. Deze prestatie-indicatoren werden gevalideerd op haalbaarheid en redelijkheid door middel van industriële productie. Wat de testmethoden voor boorstaafmaterialen van titaniumlegeringen betreft, werden de belangrijkste testmethoden geformuleerd volgens de binnenlandse omstandigheden en vereisten en vervolgens geverifieerd. Voor de meetmethoden, inspectie en markering van boorstaven van titaniumlegeringen werden overeenkomstige clausules opgesteld en geverifieerd. Met betrekking tot het transport en de opslag van boorstaven van titaniumlegeringen werden passende clausules geformuleerd en geanalyseerd op basis van de kenmerken van boorstaven van titaniumlegeringen. GB/T 41343-2022 "Boorstaven van titaniumlegering voor de aardolie- en aardgasindustrie" werd vrijgegeven en geïmplementeerd.
Met de Chinese ontwikkeling van olie- en gasbronnen met hoge{0}}zure olie en de uitgebreide exploitatie van ultra-diepe putten van meer dan 8.000 meter, waarbij we het Tarim-olieveld van PetroChina en het Northwest Oilfield van Sinopec als voorbeeld nemen, is de gemiddelde putdiepte groter dan 8.000 meter, en bevatten de olie en het gas waterstofsulfide. Het veiligheidsrisico van stalen boorstangen is aanzienlijk toegenomen en de dagelijkse boorkosten van een booreiland van 9.000 meter zijn anderhalf keer zo hoog als die van een booreiland van 7.000 meter. Daarom bestaat er een ernstige uitdaging voor zowel het verminderen van het gewicht van de boorkolom als het verlagen van de productiekosten terwijl de efficiëntie wordt verbeterd. Bovendien vereist de secundaire ontwikkeling van oude putgebieden in het Daqing-olieveld van PetroChina het gebruik van zijsporen en vensterboringen in oude putten om het gebruik van bestaande bronnen te maximaliseren en ontwikkelingskosten te besparen, wat ook een aanzienlijke vraag creëert naar boorstaven van titaniumlegeringen. Het vaststellen van normen voor boorstaven van titaniumlegeringen is van groot economisch voordeel, omdat het het kwaliteitsniveau van boorstaven van titaniumlegeringen garandeert, de veiligheid ervan verbetert, de toepassing ervan bevordert en de ontwikkelingskosten van olie en gas vermindert.
