Perfuração e completação são as atividades que mais demandam esforços, tempo e dinheiro dentre os processos da indústria de óleo e gás. Nesse sentido, novas tecnologias estão sempre sendo prototipadas, testadas e analisadas a fim de obter melhores resultados na exploração do reservatório. A perfuração por meio de brocas mecânicas vem sendo utilizada por mais de cem anos, garantindo taxas de penetração razoáveis em diferentes condições do campo. Apesar dessa tecnologia ainda ser bastante utilizada, o uso de ferramentas a laser pode incorporar benefícios tais como a diminuição do tempo de perfuração devido a maiores taxas de penetração, aumento na permeabilidade, melhor controle do furo como um resultado da maior precisão proporcionada pela aplicação do laser, além da redução do custo devido à baixa necessidade de troca de ferramentas durante o processo de perfuração. O principal benefício desse projeto, portanto, é analisar o comportamento mecânico e térmico de uma amostra de rocha Travertino durante o processo de perfuração a laser. O teste foi conduzido em Travertino devido às suas similaridades com rochas carbonáticas encontradas na camada do pré-sal brasileiro. Optical fiber Bragg grating sensors (FBGs), termopares e uma câmera térmica foram utilizadas para medir deformação e gradientes de temperatura produzidos em decorrência da aplicação do laser. Os resultados mostraram uma correlação entre deformação cisalhante, altos gradientes de temperatura e áreas afetadas pelo uso do laser, que podem ser subdivididas em áreas fraturadas e evaporadas. Logo, esse projeto tem por objetivo contribuir com informações relevantes para a discussão desta tecnologia inovadora que pode mudar a concepção dos convencionais processos de perfuração utilizados atualmente.