激光鉆孔未來有可能成為采集具有商業(yè)價值的石油或天然氣礦藏的關(guān)鍵技術(shù)之一。阿貢國家實驗室的激光應(yīng)用實驗室（LAL）正在研究高功率激光技術(shù)，鉆探天然氣和石油的可行性。

       初始階段是開發(fā)一個商用激光鉆孔系統(tǒng)，并嘗試運用于研究天然氣行業(yè)。如果用激光鉆孔最終證明是可行的，那么這可能成為自上個世紀以來鉆井技術(shù)的最根本的變化。

       在20世紀之交，旋鉆取代纜繩鉆成為石油工業(yè)探取油氣層的標準方法。雖然方法后來有了較大的改進，但基本機械鉆孔方法還是保持不變。

       使用激光鉆孔提供了一種全新的方法。新型的鉆井系統(tǒng)會將激光能量傳輸?shù)奖砻嫔?，沿著光纖束下到深井眼，一系列的鏡片控制將激光照射到巖壁上。

       研究人員認為，最先進的激光技術(shù)比傳統(tǒng)的鉆取技術(shù)更具有穿透力，這可以大大的減少操作鉆機和機械鉆機損耗的高成本。

       今天，一個一般的陸上油井或氣井的鉆井成本約為40萬美元，而對于一個海上油井平均鉆井成本約450萬美元。但在一些海床更深或地形復雜的地方，鉆探成本可能會高得多。減少鉆井所帶來的成本負擔，可以使以前成本較高、風險較大的天然氣或石油礦床開采更具有商業(yè)吸引力。

       早期的研究表明，激光系統(tǒng)現(xiàn)在能夠提供足夠能量切碎巖石。由于激光頭不接觸巖石，沒有必要停止鉆孔代替機械位。

       此外，研究人員認為，激光器在融化巖石過程中，可以在鉆井里創(chuàng)造出陶瓷護套，這樣免除了購買和設(shè)置鋼井套管的費用。一個激光系統(tǒng)，還可以含有各種井下傳感器，包括視覺成像系統(tǒng)，其可通過光纖電纜與地面溝通。

       激光鉆孔優(yōu)點是它的速度，但一個主要的缺點是需要大量的能源方面的專家進行協(xié)助實踐。

       一個新的研究的主要目標是獲得更精確的測量，從表面發(fā)射激光到井孔內(nèi)，看究竟需要多大的能量才能穿透深層的巖石，比如表面以下20000英尺的深度。IPG 10KW的光纖激光器已開始被嘗試應(yīng)用于油氣勘探鉆孔。

       該研究的另一個方面是，以確定是否發(fā)送的是激光束尖脈沖，而不是一個連續(xù)流，并可進一步增加巖石滲透率。脈沖激光已被用于切削鋼板，并擁有更好的性能。很可能脈沖運動將彎曲并破壞巖石顆粒之間的物理鍵，從而提高切削效率。

       項目的第三個方面是確定激光器可在鉆井液的存在下能否被使用。在大多數(shù)井中都會存在很深的流體，被稱為“鉆井泥漿”，被注入到鉆孔中，以清洗巖屑，和防止地下水和其它液體從地下層滲入孔中。該技術(shù)挑戰(zhàn)是是否太多的激光能量會被消耗，以清除鉆孔中產(chǎn)生的流體。

       在項目后期，研究人員將研究利用激光在石油和天然氣鉆探等方式。例如，一個井鉆出后，穿孔被創(chuàng)建到地層，并開始有烴的流動。研究組將繼續(xù)研究如何使用激光器創(chuàng)建這些穿孔。