Nell'antica Cina, la favola del vecchio stolto che sposta le montagne illustra l'indomabile spirito di perseveranza attraverso uno sforzo lento e costante.

Quando l’umanità entrò nel XVIII secolo, la Prima Rivoluzione Industriale portò non solo una trasformazione tecnologica ma anche un profondo cambiamento sociale, inaugurando un’era in cui le macchine iniziarono a sostituire il lavoro manuale. Da allora, il settore della perforazione e dello scavo della roccia è rapidamente avanzato verso metodi più rapidi, più durevoli ed efficienti. Durante questo processo, sono state sviluppate varie forme di filettatura per i collegamenti delle aste di perforazione, comprese le filettature standard API e le filettature trapezoidali a forma di onda.

I principi operativi di questi thread differiscono, portando a requisiti diversi. Un esperto tecnico senior nel settore della perforazione ha discusso pubblicamente le filettature delle aste di perforazione con cono a rulli e delle aste di perforazione con percussione superiore. Gli approfondimenti offerti sono così preziosi che si dice che valgano più di un decennio di studio.

Le punte a cono a rulli per petrolio funzionano ruotando e frantumando la roccia, con aste di perforazione che utilizzano filettature standard API. Queste filettature sopportano solo la spinta assiale, le forze torsionali e alcune forze di impatto, senza trasmettere energia di impatto al corpo dello stelo. Le filettature standard API sono progettate principalmente per la connessione, il fissaggio e la sigillatura, con conseguente consumo energetico minimo e surriscaldamento trascurabile.

Al contrario, le aste di perforazione a percussione superiore utilizzano tipicamente filettature a forma di R o a T. L'energia della perforatrice da roccia idraulica viene trasmessa attraverso l'asta alla punta del trapano, determinando una significativa perdita di energia sotto forma di calore nelle connessioni filettate, con temperature potenzialmente superiori a 400°C. Se per le aste dei martelli superiori venissero utilizzate filettature standard API, non solo sarebbero inefficienti nella trasmissione di energia, ma potrebbero anche subire erosione, rendendo le aste di perforazione difficili da smontare e compromettendo gravemente l’efficienza della costruzione e aumentando i costi.

Negli anni '70 e '80, esperti stranieri hanno condotto ricerche approfondite sulle filettature utilizzate nelle aste di perforazione con percussione superiore, considerando le filettature a forma di onda, composite, seghettate inverse, FL e trapezoidali. Si è concluso che le filettature ondulate sono adatte per aste con diametro inferiore a 38 mm, mentre le filettature trapezoidali sono più appropriate per aste con diametro compreso tra 38 mm e 51 mm.

Nel 21° secolo, con l'aumento del diametro delle punte dei martelli superiori e considerazioni sulla resistenza della radice della filettatura, diverse aziende produttrici di utensili di perforazione hanno introdotto nuovi tipi di filettatura come SR, ST e GT attraverso una continua ricerca e sviluppo.

In sintesi, durante il processo di perforazione della roccia, le connessioni filettate sulle aste di perforazione a percussione superiori rappresentano una delle principali aree di consumo energetico e un fattore importante nei primi guasti delle aste di perforazione.

Come insegna il Buddismo, "l'origine dipendente è vuota e non ci si dovrebbe aggrappare a nessun singolo metodo". Con i continui progressi nella scienza e nella tecnologia, vale la pena chiedersi se le forme di filettatura attualmente utilizzate siano la soluzione migliore e definitiva per le connessioni nel settore della perforazione idraulica.