美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）2008年調(diào)查估計，世界22%的尚未發(fā)現(xiàn)的技術(shù)上可采的油氣資源，包括世界上13%的未發(fā)現(xiàn)石油、30%未發(fā)現(xiàn)的天然氣和20%未發(fā)現(xiàn)的液態(tài)天然氣，都在北極地區(qū)。這意味著北極地區(qū)擁有大約900億桶技術(shù)上可采的石油，47萬億立方米技術(shù)上可采的天然氣和440億桶技術(shù)上可采的液態(tài)天然氣。近年來，隨著北極地區(qū)冰蓋的日益縮小和全球油氣資源供應緊張，北極油氣的
勘探開發(fā)正引起人們越來越多的關(guān)注。
勘探開發(fā)概況
人類對北極地區(qū)油氣資源的勘探開發(fā)已有100多年的歷史。1900年，人們首次鉆探了位于阿拉斯加的井并發(fā)現(xiàn)了石油，但產(chǎn)油量并不足以支持工業(yè)生產(chǎn)。1956年，
殼牌公司在阿拉斯加南岸的Wide海灣進行了地震勘探。之后，北冰洋沿岸國家美國、加拿大、俄羅斯、挪威和格陵蘭都在北極地區(qū)陸續(xù)開展了一系列的勘探活動。1968年，大西洋富田公司（ARCO）和Standard Oil公司在阿拉斯加北部斜坡鉆了一口井，發(fā)現(xiàn)了北美最大的普拉德霍灣油田。隨后，殼牌公司和
BP公司在波弗特海發(fā)現(xiàn)了自由油田（Liberty oil field）。1988年蘇聯(lián)時代的后期，在俄羅斯境內(nèi)的巴倫支海海域Shtokman氣田被發(fā)現(xiàn)，該氣田擁有3.8萬億立方米的資源量。在加拿大的北極地區(qū)，早在18世紀就在陸地上發(fā)現(xiàn)了油氣。帝國石油公司（Imperial Oil）在20世紀20年代開始早期的勘探鉆井，并在西北地區(qū)發(fā)現(xiàn)了Norman Wells油田；于1997年投產(chǎn)的位于紐芬蘭海岸外的海伯尼亞油田（Hibernia field）是加拿大最大的近海
石油項目。挪威的開發(fā)重點為近海的北極大陸架地區(qū)，挪威第一個位于北極的油田Goliat油田在2000年被發(fā)現(xiàn)，由埃尼集團（ENI）運營。格陵蘭島海上石油天然氣的勘探可以追溯到20世紀70年代，USGS在2008年所做的北極資源調(diào)查顯示，在該島周圍的3個主要盆地中，共有520億桶油當量的潛在油氣資源量。雖然開采潛力巨大，但由于自然環(huán)境惡劣，鉆探一直沒有成功。不過許多參與格陵蘭島開發(fā)的國際石油公司都表示了對未來勘探前景的期待。
中國也于2016年10月開始了北極地區(qū)的勘探活動，
中海油最先進的12纜物探船“
海洋石油720”歷時100天，圓滿完成了北極巴倫支海兩個區(qū)塊的勘探作業(yè)，填補了中國對北極海域?qū)嵤┤S地震勘探的空白。
技術(shù)挑戰(zhàn)
同其他地區(qū)一樣，地震勘探是北極油氣開發(fā)中不可或缺的技術(shù)手段。極端的天氣狀況和自然環(huán)境的極度敏感性為地震資料的獲取帶來了很大障礙。陸地地震勘探一般會受地面粗糙度和近地表差異性的影響，而在北極地區(qū)這類問題則更為突出，因此使用常規(guī)技術(shù)在北極進行勘探可能非常困難。北極地區(qū)由于冰川的沖蝕和沉積，導致地貌特征及其復雜，其中包括冰磧、湖泊、山脊，并且?guī)r性變化非常快，解凍區(qū)可能導致體波低速失真，而冰蓋可能導致地震波產(chǎn)生彎曲。而在存在永凍層和季節(jié)性冰凍層的地面上，凍層和融化層之間常會有突然的變化，這往往會導致巖層的彈性特性在水平和垂直方向發(fā)生突變，加大地震數(shù)據(jù)處理的難度。為了提高北極地震數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量，
斯倫貝謝、西方奇科等公司積極試驗了單檢采集、近偏移距加密采樣等技術(shù)；以色列地質(zhì)調(diào)查局也研發(fā)了利用風能和太陽能可以自主漂移的地震波采集儀器以便在被厚冰層覆蓋的海域進行勘探。
此外，為了提高在北極地區(qū)的勘探效率，挪威的科學家們研發(fā)了一種能在冰面上進行數(shù)據(jù)采集的儀器，由特制的適宜在冰雪上滑動的引擎拖動，大大加快了勘探速度，可以一次性完成25米長度范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集，采集速度為2.5~3千米/小時，而用傳統(tǒng)儀器數(shù)據(jù)采集的速度僅為3~4千米/天。
環(huán)境擔憂與爭論
油氣勘探過程中使用的氣槍制造的聲波脈沖會傳播到幾百公里以外，在北極地區(qū)溫度極低的水域脈沖噪聲甚至會變得更強，傳播得也更遠，可能會對一些生活在北極的鯨魚等哺乳動物造成不良影響。因此，北極的油氣勘探不斷受到環(huán)保組織和當?shù)卦用竦目棺h。據(jù)悉，2012年8月，綠色和平組織（Greenpeace）成員爬到井架上，試圖阻止作業(yè)。2013年9月，一群環(huán)境保護者再一次試圖阻止鉆井活動，30名活動者被押入摩爾曼斯克的監(jiān)獄監(jiān)禁數(shù)周。雖然環(huán)保組織的活動沒有成功阻礙油田投產(chǎn)，但卻在一定程度上制約了北極油氣項目的開展，相關(guān)部門和企業(yè)在制定勘探計劃時不得不考慮其對環(huán)境的影響。
然而，科學家們并不認同勘探活動制造的聲波會危及北極鯨魚的觀點。在鯨魚被水下噪音傷害致死的案例中，軍事聲吶是噪音源，而軍事聲吶與工業(yè)噪聲有很大的不同。現(xiàn)今還沒有證據(jù)表明工業(yè)噪聲會導致鯨魚變聾。科學研究表明工業(yè)活動不會（至少還沒有）對鯨魚造成生物學方面的影響，但是地震勘探可能會對其生存行為產(chǎn)生影響。迄今為止，有證據(jù)表明一旦工業(yè)噪聲減弱，鯨魚就會恢復其生殖活動。因此，短期的工業(yè)噪聲不太會影響鯨魚的覓食和繁衍行為，但是在特定區(qū)域持續(xù)的高頻率噪聲對生物的影響情況尚不確定。
除了勘探噪聲，環(huán)保組織也在擔憂石油泄露對北極生物造成的不良影響。環(huán)保人士認為鯨魚會不可避免地接觸到被石油污染的水體，進而造成皮膚、眼睛和胃的損傷。勘探活動對北極哺乳動物造成的影響還不明確，但是關(guān)于環(huán)境問題的討論已經(jīng)呈現(xiàn)出了兩極化的趨勢。
挑戰(zhàn)與前景
為了適應北極極端的勘探環(huán)境，國家和公司不得不花費大量的人力和物力用于新技術(shù)的研發(fā)和儀器的維護，因此高昂的成本是北極地區(qū)油氣開發(fā)的主要問題。另一個風險源于環(huán)境方面。不僅有危害動物的可能性和石油
泄漏事故，也有來自環(huán)保組織和原著居民不斷施加的壓力。最后是北極的地緣政治問題，有人認為，相比于中東的石油供應商，該區(qū)域生產(chǎn)的石油將來自政局更穩(wěn)定國家。但實際上，由于沿岸各國的集體參與且各方需求各異，北極正在產(chǎn)生自身的政治問題。然而，一旦目前的地緣政治問題趨于穩(wěn)定，在北極地區(qū)和諧的合作關(guān)系將有望對該地區(qū)產(chǎn)生長遠積極的影響。
盡管困難重重，但各國在北極地區(qū)的勘探工作仍在陸續(xù)開展。除了北極地區(qū)的5個國家（美國、加拿大、俄羅斯、挪威和格陵蘭），重要的油氣進口國如日本、韓國和印度等也都在通過各種途徑積極介入。隨著技術(shù)的進步、市場對油氣資源需求量的增加和阻礙北極地區(qū)油氣資源開發(fā)的天然屏障逐漸消失，北極油氣資源開發(fā)的經(jīng)濟和技術(shù)可行性會越來越大。中國也應該盡快把北極地區(qū)納入到自己的
海外油氣發(fā)展戰(zhàn)略中來，做好技術(shù)準備，爭取及早進軍。
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