ในการขุดเจาะแท่นขุดเจาะในระหว่างกระบวนการขุดเจาะที่ประสบความสำเร็จของ Well Shenlidi - Takeke - 1 ที่ระดับความลึก 10,910 เมตรใต้ดิน 10 - กิโลเมตร - การสำรวจทางวิทยาศาสตร์ที่ยาวนานได้กลายเป็นโครงการที่ยอดเยี่ยมในสนามสำรวจน้ำมันและก๊าซทั่วโลก มีท่อเจาะที่เชื่อมต่อกันมากกว่า 1,130 ท่อที่เชื่อมต่อ - ถึง - สิ้นสุดในหลุมที่มีน้ำหนักตัวเองมากกว่า 350 ตัน
ท่อเจาะที่บางที่สุดมีขนาดใหญ่เท่ากับปากถ้วยและ 10 - กิโลเมตร - ท่อเจาะยาวนั้นนุ่มเหมือนก๋วยเตี๋ยวในหลุมที่มีความเสี่ยงสูงต่อการแตกหัก เพื่อปรับปรุงความสามารถในการขุดเจาะของบ่อน้ำลึกผู้จัดหาอุปกรณ์ขุดเจาะส่วนใหญ่ควรมุ่งเน้นไปที่การอัพเกรดแท่นขุดเจาะเพื่อเพิ่มความสามารถและพัฒนาอุปกรณ์กระบวนการขุดเจาะใหม่ ในขณะเดียวกันสถาบันการวิจัยบางแห่งได้ใช้วิธีการอื่นและดำเนินงานนวัตกรรมในแง่ของการลดมวลของสายสว่าน ฯลฯ เสนอแนวคิดใหม่สำหรับแสง - น้ำหนักสูง - ท่อเจาะเหล็กความแข็งแรงและท่อเจาะวัสดุเหล็กที่ไม่ใช่เหล็ก
ในหมู่พวกเขาวัสดุที่ค่อนข้างครบกำหนด ได้แก่ โลหะผสมอลูมิเนียมโลหะผสมไทเทเนียมและวัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์คาร์บอน วัสดุเจาะท่อจำเป็นต้องใช้ในสภาพแวดล้อมการขุดเจาะเฉพาะภายใต้เงื่อนไขทางธรณีวิทยาและเทคนิคเฉพาะและควรมีคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลพิเศษ ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับวัสดุท่อเจาะสำหรับการขุดเจาะมีความแข็งแรงเฉพาะสูง, โมดูลัสยืดหยุ่นและเฉือนที่เหมาะสม, ความต้านทานการกัดกร่อน, ความต้านทานการสึกหรอ ฯลฯ ท่อสว่านอลูมิเนียมอัลลอยด์ได้รับการพัฒนาโดย บริษัท Corrius สวีเดนในปี 1960 บางประเทศได้ทำการพัฒนาแบบอนุกรมและนำไปใช้กับดีหลายประเภทในพื้นที่ที่ยาก - ถึง - การเข้าถึง ฯลฯ ตัวอย่างเช่นใน SG - 3 Ultra Ultra - ดีลึกในอดีตสหภาพโซเวียตสัดส่วนของการเจาะอลูมิเนียม
ท่อสว่านอลูมิเนียมอัลลอยด์มีข้อดีของน้ำหนักเบาความแข็งแรงเฉพาะสูงความลึกการขุดเจาะขนาดใหญ่และการใช้พลังงานต่ำ มันสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามข้อต่อที่แตกต่างกันซึ่งหนึ่งที่มีข้อต่อเหล็กเป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด มันสามารถมีบทบาทที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประเภทที่ดีเช่นบ่อน้ำแนวนอนสามารถลดน้ำหนักของอุปกรณ์ได้สะดวกสำหรับการขนส่งลดภาระของตะขอลดเวลาการทำงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ มันถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จใน "songke - 2 ดี" แสดงให้เห็นถึงข้อดีของมันเช่นการลดการใช้พลังงานของแท่นขุดเจาะ แต่ก็มีปัญหาเช่นความแข็งแรงของอุณหภูมิต่ำและความแข็งต่ำ Titanium Alloy เป็นวัสดุท่อเจาะที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่แข็งแกร่งความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีและอายุการใช้งานที่ยาวนาน น้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่งของเครื่องมือขุดเจาะเหล็กและความยืดหยุ่นเป็นสองเท่าของเครื่องมือขุดเจาะเหล็ก มันเป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับการขุดเจาะบ่อน้ำที่มีรัศมีสั้น ๆ ฯลฯ ในปี 1999 ท่อเจาะโลหะผสมไทเทเนียมถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกและพวกเขาได้ถูกนำไปใช้ในบ่อน้ำขนาดเล็กหลายร้อยหลุมในบ่อน้ำมันในต่างประเทศ พวกเขาสามารถลดภาระของตะขอและแรงบิดและปรับปรุงปัจจัยความปลอดภัยของเครื่องมือขุดเจาะและความสามารถในการจัดการกับอุบัติเหตุ
ในปี 2023 ท่อสว่านโลหะผสมไทเทเนียมสูงใหม่สองแห่งที่ได้รับการพัฒนาอย่างอิสระโดยสถาบันวิจัยวัสดุวิศวกรรมปิโตรเลียมจีนเสร็จสิ้นการทดสอบหลุมครั้งแรกของพวกเขาในสองหลุมพิเศษ - บ่อน้ำลึกในทุ่งน้ำมัน Tarim ท่อสว่านคอมโพสิตคาร์บอน - ไฟเบอร์ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์และอีพอกซีเรซินโดยมีน้ำหนักน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของคุณสมบัติเหล็กและกลไกที่เทียบเท่ากับเหล็ก มันสามารถนำพลังไปสู่บ่อน้ำมันที่ไม่ได้ใช้งานในช่วงต้นและประหยัดได้สูงเมื่อเทียบกับการขุดเจาะหลุมใหม่ ในแง่ของค่าใช้จ่ายต้นทุนการผลิตคือ 3 ถึง 5 เท่าของ "มาตรฐาน" s - 135 ท่อเจาะเหล็ก แต่ค่าใช้จ่าย/ประสิทธิภาพการเจาะทั้งหมดสามารถปรับให้เหมาะสมและสามารถ "กำหนดเอง - ทำ" สำหรับการใช้งานในสถานการณ์เช่นการขยายค่าใช้จ่าย
โดยสรุปเครื่องมือขุดเจาะน้ำหนักเบาเช่นอลูมิเนียมอัลลอยด์และโลหะผสมไทเทเนียมมีบทบาทสำคัญในการขุดเจาะลึก ๆ "ลดภาระ" ในแท่นขุดเจาะและส่งเสริมความคืบหน้าอย่างต่อเนื่องของการสำรวจน้ำมันและก๊าซและการพัฒนาที่ลึกลงไป