能源安全关系国计民生。在当今世界纷繁复杂的国际形式下,保证能源勘探开发的持续性以及缩短勘探开发周期是保障国家能源安全的关键。在油气勘探领域,提高钻探效率、缩短建井周期,是确保国家石油安全的重要工作。尤其是随着油气勘探逐渐向深井、超深井发展,石油钻探钻遇中硬以上地层及研磨性等难钻地层的情况越来越多。传统旋转钻井体系下,通过提高机械参数、使用井下工具以及钻头个性化设计等方式提高机械钻速,虽有效果,但相对有限。而激光作为一种高能量密度的破岩利器,正逐步为石油天然气行业所重视。调研了国内外激光破岩技术的发展情况及技术现状;对比了现有破岩技术与激光破岩技术的优劣;提出了以现有旋转钻井技术为基础、辅以激光破岩技术从而提高破岩效率的激光辅助破岩钻井技术。通过研究激光破碎岩石的作用方式以及激光的热作用对岩石力学参数的影响,分析了激光辅助破岩机理。对比了激光直接破岩与激光辅助破岩的提速效果。通过激光辅助破岩试验,以火成岩和砂岩作为研究样本,分析对比不同参数条件下激光破岩的效果。以目前应用最为广泛的旋转钻井体系作为基础,通过激光器的选型以及激光钻头和双眼睑式激光头方案的设计,形成了基于井底激光发生系统的激光辅助破岩技术方案以及基于地面激光发生系统的激光辅助破岩技术方案。