1930: Martello idraulico di John A. Zublin
Nel 1930, John Adolphus Zublin brevettò un meccanismo a martello a fluido. Il brevetto consiste in molteplici meccanismi per convertire l'energia idraulica in un movimento percussivo e alcuni possibili concetti di retrazione del pistone.
Il pistone del martello viene mosso da una molla verso la valvola, questa chiuderà il passaggio del fluido, accelerando la valvola e il pistone sfruttando l'effetto del colpo d'ariete. Lo spostamento della valvola è limitato da una piccola asta, quindi il passaggio verrà aperto e il pistone del martello continuerà a colpire l'incudine.
Il brevetto menziona anche una retrazione del pistone senza molle, utilizzando diverse dimensioni dell'area e collegando l'area posteriore del pistone del martello all'esterno del trapano.
Utilizzando un piccolo orifizio all'interno del percorso del flusso sull'incudine si verificherà una caduta di pressione a seconda del flusso. Poiché la superficie posteriore del pistone è collegata all'anello anulare, la pressione premerà contro la superficie anteriore (186) spingendo il pistone del martello verso l'alto, contro il flusso del fluido.
1946: Strumento Bassinger
Ross Bassinger stava sviluppando strumenti a percussione idraulica nel 1940 con la sua azienda "Bassinger Tool Company". La valvola è stata posizionata attorno al pistone del martello invece di essere una testa della valvola. Suo figlio Gray Bassinger stava continuando i suoi sviluppi in seguito. Gli utensili per passeggeri sono stati in grado di ottenere un vantaggio rispetto alla perforazione a rotazione.
Il tasso di penetrazione era superiore di circa il 30% durante la perforazione in Oklahoma. Gli strumenti Bassinger sono stati utilizzati anche dalla shell per più pozzi in Alberta.
L'uso di punte coniche a rulli era impegnativo a causa del trasferimento dell'impulso attraverso i cuscinetti e l'uso di denti regolari. Le punte a bottone non erano ancora state inventate negli anni '50. Sono state testate varie punte da trapano, i migliori risultati sono stati ottenuti utilizzando una punta conica a rulli con cuscinetti a manicotto anziché cuscinetti a sfere.
Utilizzando un rivestimento in gomma è stato possibile ridurre l'usura abrasiva del pistone del martello in modo che il martello potesse funzionare fino a 14 ore. Il tasso di penetrazione era significativamente più alto rispetto alla perforazione a rotazione, ad esempio, il ROP in anidrite e gesso in Canada era di circa 2,4 m/h rispetto a 1,7 m/h con perforazione a rotazione.
1968: Trapano idraulico a percussione della Pan American Petroleum
L'invenzione di un nuovo tipo di trapano a percussione idraulico presso la Pan American Petroleum Corp. (in seguito nota come Amoco, poi BP) da parte di Renic P. Vincent nel 1968 fu un'altra pietra miliare. Utilizzando utensili da 7'' e 11'' sono stati in grado di aumentare la velocità di penetrazione da tre a cinque volte rispetto alla perforazione a rotazione.
L'utensile da 11 pollici aveva una lunghezza di 2,3 metri e una massa del pistone del martello di 400 kg. Tuttavia, le punte coniche a rullo venivano utilizzate come punte da trapano.
