در مقایسه با میلههای مته فولادی سنتی، میلههای مته آلیاژ تیتانیوم پنج مزیت عمده دارند: سبک وزن، مقاومت در برابر خوردگی، طول عمر طولانی، انعطافپذیری بالا، و خواص غیر مغناطیسی-. برای همان مشخصات، وزن یک میله مته آلیاژ تیتانیوم 57 درصد وزن یک میله مته فولادی معمولی است. این بدان معناست که ابزارهای حفاری با استفاده از میلههای مته آلیاژ تیتانیوم سبکتر هستند و عملیات حفاری میتواند از دکلهای حفاری درجه پایینتر- استفاده کند که میتواند تا حد زیادی در هزینههای روزانه دکل صرفهجویی کند و در نتیجه هزینههای حفاری را کاهش دهد.
استانداردهای میلههای حفاری عمدتاً شامل GB/T 29166-2021 «میلههای مته فولادی برای صنعت نفت و گاز طبیعی»، GB/T 20659-2017 «میلههای حفاری آلیاژ آلومینیوم برای صنعت نفت و گاز طبیعی» و Dr3509-20، SY3509/T، Dr. SY/T 7826-2024 "میله های مته دو جداره"، اما این استانداردها مواد آلیاژ تیتانیوم را پوشش نمی دهند.
موسسه مواد مهندسی تیمی را برای توسعه استانداردهای میله مته آلیاژ تیتانیوم ایجاد کرد. این تیم بر اساس تحقیقات علمی گسترده، آزمایشهای آزمایشگاهی و آزمایشهای تأیید صحرایی، بندهای فنی در استاندارد شامل شاخصهای فنی کلیدی، پارامترها، فرمولها، الزامات عملکرد، روشهای آزمایش و قوانین بازرسی را توسعه داد و آنها را در فرآیند تولید و کاربردهای آزمایش میدانی تأیید کرد. با توجه به شاخص های عملکرد مواد آلیاژ تیتانیوم، آنالیزها و محاسبات برای آلیاژهای تیتانیوم مانند TC4، TA15 و TA8 انجام شد. بر اساس مقدار زیادی از داده های تجربی، شاخص های عملکرد برای میله های مته آلیاژ تیتانیوم، از جمله مقاومت تسلیم، استحکام کششی، سختی و چقرمگی ضربه پیشنهاد شد. این شاخص های عملکرد برای امکان سنجی و معقول بودن از طریق تولید صنعتی تایید شدند. در مورد روشهای آزمایش مواد میله مته آلیاژ تیتانیوم، روشهای آزمایش اصلی با توجه به شرایط و الزامات داخلی فرمولبندی شدند و متعاقباً تأیید شدند. برای روش های اندازه گیری، بازرسی و علامت گذاری میله های مته آلیاژ تیتانیوم، بندهای مربوطه ایجاد و تأیید شد. در مورد حمل و نقل و ذخیره سازی میله های مته آلیاژ تیتانیوم، بندهای مناسب بر اساس ویژگی های میله های مته آلیاژ تیتانیوم فرموله و تجزیه و تحلیل شد. GB/T 41343-2022 "میله های مته آلیاژ تیتانیوم برای صنعت نفت و گاز طبیعی" منتشر و اجرا شد.
با توسعه منابع نفت و گاز با اسیدیته بالا در چین و بهره برداری گسترده از چاه های فوق عمیق{{1} به بیش از 8000 متر، با در نظر گرفتن میدان نفتی تاریم پتروچاینا و میادین نفتی شمال غرب سینوپک، میانگین عمق چاه از 8000 متر فراتر رفته است و نفت و گاز سولف هیدروژن حاوی نفت و گاز است. خطر ایمنی میله های مته فولادی به طور قابل توجهی افزایش یافته است و هزینه حفاری روزانه یک دکل 9000 متری 1.5 برابر دکل 7000 متری است. بنابراین، هم برای کاهش وزن رشته مته و هم برای کاهش هزینه های تولید و در عین حال بهبود کارایی، چالش جدی وجود دارد. علاوه بر این، توسعه ثانویه مناطق قدیمی چاه در میدان نفتی داکینگ پتروچاینا مستلزم استفاده از حفاری حاشیه و پنجره در چاههای قدیمی برای حداکثر استفاده از منابع موجود و صرفهجویی در هزینههای توسعه است که همچنین تقاضای قابلتوجهی برای میلههای حفاری آلیاژ تیتانیوم ایجاد میکند. ایجاد استانداردهایی برای میله های مته آلیاژ تیتانیوم از مزایای اقتصادی زیادی برخوردار است، زیرا سطح کیفی میله های مته آلیاژ تیتانیوم را تضمین می کند، ایمنی آنها را بهبود می بخشد، کاربرد آنها را ارتقا می دهد و هزینه های توسعه نفت و گاز را کاهش می دهد.
