วัสดุโลหะที่ไม่ใช่เหล็กมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการพัฒนาน้ำมันนอกชายฝั่ง เพื่อให้ได้ส่วนประกอบอุปกรณ์ปิโตรเลียมที่มีน้ำหนักเบาและอายุการใช้งานยาวนานขึ้น วัสดุที่ไม่ใช่เหล็กที่ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์น้ำมันนอกชายฝั่ง ได้แก่ ไททาเนียมอัลลอย อะลูมิเนียมอัลลอย โลหะผสมทองแดง เป็นต้น
เมื่อเทียบกับเหล็กกล้า สแตนเลส ทองแดง อลูมิเนียม และวัสดุอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไป ไททาเนียมอัลลอยด์มีความหนาแน่นต่ำ มีความแข็งแรงสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ในขณะเดียวกัน ยังมีความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเล ความเปราะบางที่ไม่เป็นแม่เหล็ก ไม่เย็น ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านเสียงสูง การขึ้นรูปที่ดี การหล่อ การเชื่อม ฯลฯ ทำให้ใช้ได้กับวิศวกรรมทางทะเลทุกประเภท
ในปัจจุบัน สหรัฐอเมริกา รัสเซีย และจีนได้พัฒนาไททาเนียมอัลลอยด์ประมาณ 50 ชนิดสำหรับวิศวกรรมนอกชายฝั่งอย่างต่อเนื่อง เกรดและคุณสมบัติที่สอดคล้องกันของไททาเนียมที่ใช้กันทั่วไปสำหรับอุปกรณ์วิศวกรรมนอกชายฝั่งแสดงอยู่ในตาราง
ไททาเนียมและโลหะผสมเป็นวัสดุโครงสร้างที่เหมาะสำหรับการอัพเกรดอุปกรณ์การพัฒนาทรัพยากรทางทะเล และเพิ่มความสามารถในการพัฒนาข้อมูลทางทะเล ในแง่ของการพัฒนาน้ำมันนอกชายฝั่ง ไททาเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่จะใช้ในไรเซอร์ ข้อต่อความเค้นรูปกรวย ท่อขด ท่อแรงดัน อุปกรณ์ยกเครื่องมือขุดเจาะ ระบบท่อส่งน้ำทะเล ระบบระบายความร้อน และระบบดับเพลิง เป็นต้น
TC4 (Ti-6Al-4V) ใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความเหนียวแตกหักของระนาบและความเหนียวแตกหักจากการกัดกร่อนของความเค้นของ Ti － 6Al － 4VELI โลหะผสมที่หลอมด้วยเทคโนโลยีการตีขึ้นรูปนั้นสูงกว่า ของ Ti-6Al-4V ธรรมดาซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น
ท่อเจาะหลุมลึกพิเศษที่ทำจากโลหะผสมไททาเนียม Ti-6Al-4V (GR5) มีความลึกในแนวตั้ง 9200 มม. หลังจากเปลี่ยนท่อเจาะเหล็กด้วยท่อเจาะโลหะผสมไททาเนียม แรงยกของเครื่องมือเจาะลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ และแรงบิดลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ - 40 เปอร์เซ็นต์ ท่อต่อเนื่องสำหรับการทำงานของ downhole มักจะเชื่อมและผลิตด้วยท่อโลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียมหกชนิด เช่น Gr2, GR7, GR9, Gr12, gr18, GR28 เป็นต้น ในปัจจุบัน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกสูงสุดคือ 63.6 มม. การเจาะท่อแบบขดสามารถลดต้นทุนการขุดได้มาก การใช้ท่อขดโลหะผสมไททาเนียมทำให้อายุความล้าและอายุความล้าจากการกัดกร่อนของท่อขดเพิ่มขึ้นอย่างมาก
