У стародавньому Китаї казка про Дурного старого, який пересуває гори, ілюструє незламний дух наполегливості завдяки повільним і постійним зусиллям.

Коли людство вступило у XVIII століття, Перша промислова революція призвела не лише до технологічної трансформації, а й до глибоких соціальних змін, започаткувавши епоху, коли машини почали замінювати ручну працю. Відтоді індустрія буріння гірських порід та розкопок швидко просунулася до швидших, довговічніших та ефективніших методів. Під час цього процесу були розроблені різні форми різьби для з’єднань бурових штанг, включаючи стандартну різьбу API та хвилеподібну трапецієподібну різьбу.

Принципи роботи цих потоків відрізняються, що призводить до різних вимог. Старший технічний експерт у галузі буріння публічно обговорював різьби бурильних штанг з роликовими конусами та бурильних штанг з верхнім молотком. Пропоновані ідеї настільки цінні, що кажуть, що вони варті більш ніж десятиліття вивчення.

Нафтові шарошечні долота працюють шляхом обертання та дроблення породи, а бурові штанги використовують різьбу стандарту API. Ці нитки сприймають лише осьову тягу, сили кручення та деякі сили удару, не передаючи енергію удару до тіла стрижня. Різьба стандарту API призначена в основному для з’єднання, кріплення та ущільнення, що забезпечує мінімальне споживання енергії та незначний перегрів.

Навпаки, бурові штанги з верхнім молотком зазвичай використовують R-подібну або Т-подібну різьбу. Енергія від гідравлічного бура передається через штангу до бурового долота, що призводить до значних втрат енергії у вигляді тепла в різьбових з’єднаннях, причому температура потенційно може перевищувати 400°C. Якби стандартні різьби API використовувалися для верхніх штанг молотка, вони не тільки були б неефективними при передачі енергії, але й могли б постраждати від ерозії, що ускладнило б розбирання бурових штанг і серйозно вплинуло на ефективність конструкції та збільшило витрати.

У 1970-х і 80-х роках зарубіжні експерти провели широкі дослідження різьб, які використовуються в бурових штангах з бурильними ударниками, враховуючи хвилеподібні, композитні, зворотні зубчасті, FL і трапецієподібні різьби. Зроблено висновок, що хвилеподібна різьба підходить для стрижнів діаметром менше 38 мм, тоді як трапецієподібна різьба більше підходить для стрижнів діаметром від 38 мм до 51 мм.

У 21-му столітті зі збільшенням діаметра бурових доліт і міркуваннями міцності кореня різьби різні компанії, що займаються бурильними інструментами, представили нові типи різьби, такі як SR, ST і GT, шляхом постійних досліджень і розробок.

Підсумовуючи, під час процесу буріння гірських порід різьбові з’єднання на верхніх бурових штангах є однією з основних областей споживання енергії та основним фактором перших поломок бурових штанг.

Як вчить буддизм, «залежне походження порожнє, і не слід чіплятися за якийсь єдиний метод». З огляду на постійний прогрес у науці та техніці, варто подумати, чи є використовувані в даний час форми різьби найкращим і остаточним рішенням для з’єднань у промисловості гідравлічного буріння.