Naftos ir dujų žvalgymo ir plėtros metu gręžimo įranga ilgai-atlaiko dideles apkrovas, stiprius smūgius, susidėvėjimą ir koroziją. Medžiagų pasirinkimas tiesiogiai įtakoja įrangos patikimumą, tarnavimo laiką ir eksploatacijos saugumą. Kadangi eksploatacinė aplinka apima gilią, aukštą -temperatūrą, aukšto- slėgį, korozinę terpę, kurioje yra vandenilio sulfido arba anglies dioksido, ir abrazyvinių kietųjų dalelių, tokių kaip smėlis ir purvas, tinkamas medžiagų pasirinkimas tampa pagrindiniu techniniu gręžimo įrangos gamybos ir priežiūros aspektu.
Pagrindiniai gręžimo įrangos konstrukciniai komponentai, pvz., statramstis, pagrindas ir gervės korpusas, paprastai naudojamas didelio -stiprumo-mažo legiruoto konstrukcinio plieno, pvz., Q345 serijos arba ASTM A572. Šie plienai išlaiko gerą kietumą ir suvirinamumą, kartu pasižymi dideliu takumo riba ir atsparumu nuovargiui, todėl jie gali atlaikyti pasikartojančias kėlimo ir smūgio apkrovas. Ekstremaliomis apkrovos sąlygomis, pvz., ypač giliuose šuliniuose ar atviroje jūroje esančiose platformose, grūdintas legiruotasis konstrukcinis plienas arba slėginių indų plienas toliau pasirenkamas siekiant pagerinti bendras mechanines savybes ir stabilumą.
Pagrindiniai sukimosi ir smūgio komponentai, tokie kaip gręžimo vamzdžiai, grąžtai ir kėlimo grandinės, turi turėti didelį stiprumą, didelį kietumą ir puikų atsparumą nuovargiui. Dažniausiai naudojamos medžiagos yra chromo -molibdeno legiruotasis plienas (pvz., 4145H ir 4340), kuris po grūdinimo ir paviršiaus grūdinimo žymiai pagerina sukimo ir lenkimo stiprumą, o ciklinės apkrovos metu atitolina plyšio atsiradimą. Gręžimo vamzdžių jungtys dėl dažno jungimo ir išmontavimo taip pat turi būti gerai atsparios klijų nusidėvėjimui ir korozijai, dažnai apdorotos fosfatavimu, vario danga arba specialiomis dangomis.
Purvo cirkuliacinių sistemų siurblių korpusuose, vožtuvų lizduose, stūmokliuose ir vamzdynuose, kurie susiduria su didelio greičio{0}}smėlio-turinčio purvo erozija ir chemine korozija, dažnai naudojamas didelio-chromo ketus, nikelio-kietas ketus arba dvipusis nerūdijantis plienas. Didelio-chromo ketaus, pasižymintis puikiu atsparumu dilimui, plačiai naudojamas cilindrų įdėkluose ir sparnuotėse, o dvipusis nerūdijantis plienas turi pranašumą balansuodamas atsparumą korozijai ir stiprumą chlorido -turinčioje arba rūgštinėje terpėje. Aukšto slėgio purvo siurblio alkūniniam velenui ir švaistikliui parenkamas kaltinis plienas su paviršiaus sustiprinimu, kad būtų užtikrintas atsparumas smūgiams ir atsparumas nuovargiui, kad atitiktų ilgalaikio veikimo reikalavimus.
Išpūtimo prevencijos (BOP) mazgas, kaip saugumo užtikrinimo pagrindas, reikalauja, kad jo korpusas ir vartų medžiaga atitiktų didelio stiprumo ir atsparumo vandenilio sulfido korozijai reikalavimus. Paprastai naudojamas aukštos-kokybės legiruotasis plienas, kuris kruopščiai apdorojamas terminiu būdu ir neardomasis Tarpinės dažniausiai gaminamos iš fluoro gumos, poliuretano arba modifikuoto politetrafluoretileno (PTFE), kad prisitaikytų prie plataus temperatūrų diapazono ir įvairios gręžimo skysčių cheminės aplinkos.
Medžiagos parinkimas reikalauja visapusiško mechaninių savybių, atsparumo korozijai, atsparumo dilimui, apdirbamumo ir ekonomiškumo įvertinimo, taip pat turi atitikti eksploatavimo aplinką ir numatomą tarnavimo laiką. Įdiegus gedimų režimo analizę projektavimo ir priežiūros etapuose ir atnaujinus medžiagas arba atnaujinus paviršių, kad būtų išvengta didelio-įtempimo ir pažeidžiamų dalių, galima veiksmingai sumažinti staigių gedimų riziką. Mokslinės medžiagos atrankos strategija ne tik pagerina gręžimo įrangos eksploatacinį patikimumą, bet ir suteikia tvirtą garantiją saugiam ir efektyviam kompleksinių naftos ir dujų išteklių plėtrai.