高強度鉆桿迎接新挑戰――在這新挑戰種環氧樹脂復合材料，將以過硬本領扮演新的角色。據介紹，未來石油工業的發展方向將向著更深的超深井鉆井(UDD)，和更長位移的大位移井鉆井(ERD)方向發展，從而導致業界更多地關注非鋼鉆桿，目的是降低鉆柱重量、扭矩和拖拽載荷。目前4類先進的鉆桿材料包括碳纖維基-環氧樹脂基的復合材料、鈦合金、鋁合金以及超強度鋼，這些材料的鉆桿在ERD、UDD和深水鉆井中各有其優勢和弱點。環氧樹脂復材可制高強度鉆桿，環氧樹脂行業協會專家對此評價。
    據悉，復合鉆桿是通過在卷筒上纏繞碳纖維然后，應用一種環氧基復合材料覆蓋并密封而成。目前生產的復合鉆桿的成本大約是常規鋼鉆桿的3倍，但其優勢在于重量輕，具有高強度重量比、超高的抗腐蝕能力以及增強的抗疲勞能力。專家介紹說，目前阻礙復合鉆桿用于ERD、UDD和深水鉆井的一個主要問題是其水力特性和效率。為了獲得必要的結構特性，復合鉆桿的壁厚可能要達到常規鋼鉆桿壁厚的兩倍。這將明顯降低管子內徑，導致鉆桿內的壓力損失無法接受。由于水力效率的重要性，復合材料一般無法為UDD和ERD提供可行的解決方案。
    另外鋁合金在這方面也有應用。鋁合金鉆桿用于石油工業已經有數十年的歷史，絕大多數經驗來自俄羅斯和前蘇聯。鋁合金鉆桿與復合鉆桿的優點基本相同，通常成本大約是常規鋼鉆桿的2倍；鋁合金鉆桿可以用于某些ERD和水平鉆井中，其不足之處是屈服強度相對較低，僅有476兆帕，其強度重量比低于超高強度鋼鉆桿，壁厚通常要比鋼鉆桿厚，造成對水力性能的不良影響；在溫度上升到121℃時，其屈服強度將急劇下降，將影響某些ERD應用。鈦合金方面，用于超短半徑鉆井的鈦合金鉆桿已經研制成功，但其制造成本約為常規鋼鉆桿的7～10倍；在ERD、UDD和深水鉆井應用中，鈦合金鉆桿具有明顯的優勢。鈦比鋼輕56%、適用于鉆桿的標準鈦合金小屈服強度為827兆帕，比S-135鋼鉆桿的強度重量比提高了37%；鈦具有高度抗腐蝕、沖蝕和良好的耐疲勞特性，但對疲勞缺口相當敏感，若長時間處于應力條件下，其磨損速率極快。
    毫無疑問鈦可以用于制造高性能的鉆柱，但在將其用于具有高度挑戰性的鉆井項目之前需要回答一個問題：這項成本高出鋼鉆桿一個數量級的技術是否誰都能夠接受？超高強度鋼展現了一個用于ERD/UDD和深水鉆井的近期、中期和長期技術解決方案，目前市場上可提供的高強度鋼包括140ksi和150ksi小屈服強度級，這些級別的鋼鉆桿和S-135鉆桿相比成本適中。目前140鋼級鋼鉆桿使用量大約是16.8萬米，150鋼級為6.1萬米。高強度鋼應用的一個障礙是鋼的延展性和剛性之比降低的問題。但制造商已經進行了明顯的改進，提供的鋼級比S-135更好。165級鋼的開發使得其產品的強度重量比相比S-135鉆桿提高了22%，僅比鈦鉆桿低15%，位于第二位，但其成本卻大大低于鈦鋼鉆桿。