海底世界

在北极进行钻探只是一个时间问题，而不是是否进行的问题。自 1979 年以来，夏季海冰已减少了 30%，并且还在继续减少，各公司竞相在北纬 60° 以上地区进行勘探。北极地区估计有 900 亿桶可采石油和 1,670 万亿立方英尺天然气，几乎占世界未发现储量的四分之一。荷兰皇家壳牌公司已斥资 45 亿美元在阿拉斯加北部海岸进行钻探。康菲石油公司希望明年在楚科奇海打一口井。埃克森美孚宣布与一家俄罗斯公司合作，于 2015 年在西伯利亚北部海域进行钻探。

但石油行业目前的设备——浮动钻井平台和油气处理平台——无法应对北极曼哈顿大小的冰山和时速 60 英里的大风。为了避开海面危险，挪威国家石油公司正在开发世界上第一个“海底工厂”，这是一个无需平台、完全安置在海床上的石油或天然气生产系统。其逻辑很简单。将作业转移到水下可以降低海冰和猛烈风暴带来的风险——而且，据一个行业网站称，还可以“巧妙地避开”在敏感地区钻探带来的环境问题。对于石油公司来说，经济效益很有吸引力。大型生产平台的建造成本为数亿美元，而且需要昂贵的工作人员来操作；海底工厂的建造成本更低，因为它们规模较小，可以远程操作。

海底设施面临的威胁包括冰山冲破井口，甚至还有“酥皮卷冲刷”的威胁。过去几年，挪威国家石油公司和壳牌石油公司都开始在模拟海洋的充满水的坑中测试海底天然气压缩机——这是工厂的关键部件。由于油气田会随着老化而失去压力，因此公司使用强大的平台式压缩机来加压燃料以增加通过管道的流量。海底压缩机实际上比平台式压缩机更高效：设备距离油井越近，驱动碳氢化合物通过管道所需的能量就越少。到 2015 年，挪威国家石油公司预计将部署第一台海底压缩机，但它将连接到平台上获取电力。壳牌的全水下版本将通过海底电缆获取所有能量。

海底工厂所需的其他技术大部分已经建成。1983 年，第一台计算机化的海底防喷器安装在半潜式钻井平台上。2007 年，第一台海底分离器问世，它可以从石油中去除沙子和水，并将不需要的物质重新注入海底。（挪威海洋技术研究所甚至正在设计一种北极载人潜艇，它可以在水下停留数周，以维修海底设备。）公司将需要开发水下电力和通信网络。然后，最后的挑战将是整合所有各种组件。“最大的障碍是将我们今天拥有的部件连接起来，”Statoil 海底技术首席工程师 Rune Mode Ramberg 说。“我们正在进行注水，正在进行分离，现在我们正在进行气体压缩。就是要把所有这些东西放在一起。”

Statoil 计划在 2020 年之前建成一个海底工厂，但在北极部署这样一个系统的挑战是巨大的。海底设施面临的威胁包括冰山冲破井口，甚至还有“卷饼冲刷”的威胁——温暖的河水冲破海冰，形成向下的水流，使地下管道暴露出来。各种报道还警告说，控制该地区任何泄漏的努力都将受到光线不足、频繁的风暴以及钻井季节结束时海冰使撇油器失效的阻碍。（深水地平线井喷事件发生后，墨西哥湾的清理人员在温暖的海水和平静的海面上只回收了大约 25% 的泄漏石油。）在最坏的情况下，剩下的最后选择之一将是一种尚未在冰冻条件下得到证实的方法，业内称之为 ISB，即原地燃烧：扔一根火柴，看着北极熊熊燃烧。

海底工厂

控制流量
采油树安装在井口顶部，使用阀门、仪表和节流阀来调节石油和天然气的流量。

分开
分离器可以从油气“井流”中除去水和沙子，然后将它们泵入单独的储存库。（废水也可以重新注入老化的油气田以增加其压力。）多相增压器能够处理不同比例的油气以及任何剩余的沙子和水，并将处理过的碳氢化合物泵入海底管道。

压缩它
壳牌的压缩机组需要从海底电缆获取 12.5 兆瓦的电力，每天可以对 1500 万立方米的天然气加压以提高其流速。

送至岸上
脐带缆包括电线、光纤通信电缆和输送甲醇的管道，以防止管道中形成类似冰的水合物塞。