在中東地區因美以對伊朗的襲擊而導致化石燃料供應持續中斷之際，一個兩難的局面變得日益清晰。全球經濟高度依賴石油和天然氣。然而，從長遠來看，為了避免全球暖化最嚴重的影響，必須轉向太陽能和風能等低碳能源。問題是，在這個轉型過程中會發生什麼？至少在未來十年，天然氣對於滿足不斷增長的能源需求、填補可再生能源間歇性的缺口以及為人工智能供電至關重要。
這些天然氣將從何而來？隨著越來越多的陸上和海上化石燃料資源日趨成熟且產量下降，一個新的前沿正在開啟——深海。過去難以觸及的區域，如今隨著技術的進步，在數千米深的水域中，海床下數百米的石油和天然氣勘探已成為可能。勘探甚至延伸到深淵帶：那裡是漆黑一片、接近冰點、位於海面下 4,000 至 6,000 米的海洋層。
對深海石油和天然氣開發的投資正在快速增長——2026 年預計將超過 2,000 億美元，是過去十年的平均水平的兩倍。預計在 2026 年至 2035 年期間，深海鑽探的支出將達到約 2.5 萬億美元。
然而，深海同樣脆弱：它偏遠且科學觀測不足，生態恢復緩慢，運營風險高，且法律監管困難。石油和天然氣行業離岸越遠、潛入水下越深，就越難執行檢查、責任和恢復要求。
核心問題並非深海是否應開放開採——這些資源對能源安全至關重要（見「能源趨勢」）。但僅憑這一點，不能證明生物多樣性損失是可以接受的運營成本。
在此，我概述了如何實現平衡。項目應逐案審查，並且只有在運營商能夠證明生態損害可以避免、排放可以獨立驗證、故障可以得到控制且責任能持續到生產結束後，才能獲得批准。
海洋鑽探的進步正在重新繪製全球能源地圖。在過去十年中，被歸類為深水（約 400 米）的水域，貢獻了七家最大的公開上市公司、投資者擁有的國際石油公司所發現的「已探明和概算」儲量的 70% 以上。深水儲量的發現平均比陸上儲量大 16 倍。
然而，深海工作充滿挑戰。除了難以到達之外，海底附近的水溫極低（僅比冰點高幾度），壓力極高（相當於大氣壓力的數百倍）。只有約 15-20 家石油公司具備在這種條件下運營的技術專長和財務能力。
前期許可費和鑽探活動的費用可能高達數億甚至數十億美元。然而，通過利用最新的「水下」系統、浮動生產設施和數字化運營，深水項目可以具有成本效益。這些地點的石油目前平均每桶約 43 美元，與許多美國頁岩油壓裂項目相當或更便宜。
深水開採集中在墨西哥灣的「黃金三角」以及巴西和西非海岸的盆地。在巴西，豐富的發現已將油價壓低至每桶 30-40 美元。墨西哥灣在 2025 年迎來了輝煌的一年，殼牌石油和天然氣公司運營的浮動生產裝置 Whale 和 Beacon Offshore 的 Shenandoah，日產量接近 35 萬桶油當量，是十年來的最大增幅。蓋亞那的 Stabroek 區塊和納米比亞的 Orange 盆地等新興區域也吸引了創紀錄的數十億美元投資。
深海資產對國家能源安全日益重要，特別是對擁有儲量和依賴化石燃料進口的經濟體而言。這包括中國，其石油進口量佔 70%，天然氣進口量佔 41%。
自 2022 年以來，中國海洋石油總公司已在南海和渤海開展了鑽探項目。其中一個旗艦項目（深海一號）在 2025 年供應了足夠的天然氣（45 億立方米），足以滿足粵港澳大灣區四分之一的需求。中國 3 月份公佈的「十五五」規劃將海洋經濟定位為經濟增長的關鍵支柱。該行業產值已超過 11 萬億元人民幣（合 1.6 萬億美元），佔國內生產總值的 8%。
釋放深海資源需要工程上的飛躍。例如，位於海床下 300-500 米處的甲烷儲層——被稱為超淺層氣——傳統上是深海鑽探的危險，佔海上噴發（導致石油或天然氣不受控制地釋放）的 20% 以上。但這種超淺層氣是可以回收的。在寒冷、高壓的條件下，從沉積物中冒出的甲烷會結晶形成礦物蓋。利用地震成像、遙感和數字建模，工程師可以在小心鑽探時識別並保留這個蓋層。
在南海瓊東南盆地 Lingshui 36-1 田（世界上第一個大型超深水（1,500 米以下）、超淺層氣田）示範這種技術，為重新評估曾經被忽視的能源資源提供了藍圖。
該行業還正在採用「全海域」開發模式：一種整合的離岸架構，連接勘探、水下井、管道、浮動生產設施和數字化運營。
在勘探方面，先進的地震、成像和人工智能輔助解釋技術幫助地球科學家快速繪製儲層、斷層和鑽探危險圖。在生產方面，井筒中的傳感器監測壓力、溫度、流量、振動、應變和流體成分，使運營商能夠實時調整鑽探和生產控制。
數字孿生——整個系統的實時計算機模型——結合基於物理的模擬與傳感器和檢查數據，在故障發生前檢測腐蝕、疲勞、洩漏和異常負載。遙控潛水器（ROVs）和自主水下航行器（AUVs）可以檢查載人船隻難以到達的水下結構、流體管線和錨固。
在海面，海上作業必須應對颱風、漫長的供應線、船員更換、油輪卸貨和緊急情況。人工智能引導的監測系統和無人機輔助檢查有助於在惡劣條件下維持生產。
浮動生產儲存和卸載船廣泛用於深水油田。它們停泊在井口上方，通過立管接收流體；在船上分離石油、天然氣和水；將原油儲存在船體油箱中；並將其卸載到油輪。天然氣則被出口、重新注入井中或用於操作。例如，在南海，Haikui No. 1 船每天可處理約 5,600 噸石油，儲存 60,000 噸石油，並可在海上運行長達 15 年而無需靠港。
使用標準化組件和結構設計可以降低成本。模塊化建造將更多的製造和測試轉移到陸上，以便預製模塊到達海上後，可以在較短的氣候窗口內進行吊裝、連接和調試。這也意味著井口基礎現在可以在五天而不是十天內安裝完成。
下一步是使這些工具成為行業標準。經過驗證的數字孿生、常駐的機器人檢查、耐用的水下傳感器以及實時甲烷和完整性報告，應該成為所有石油和天然氣公司的常態。
除了能源供應，數萬億美元的深水石油和天然氣投資正在創造未來的工業平台。
為應對壓力、腐蝕、疲勞和低溫而設計的材料——包括特製泡沫、耐腐蝕合金、柔性材料和隔熱系統——正在被應用於航空航天和地熱能領域。
傳感技術——包括基於激光的甲烷光譜儀、耐壓聲學系統和精確的熱探測器——可以支持對煤礦中氫氣洩漏和危險進行自主檢查。
管道、電力和通信連接器、模塊化設施和海上基地可以重新用於二氧化碳運輸和儲存、核退役、極地物流和城市基礎設施。
但並非一切都一帆風順。深海也是一場持續的環境和法律鬥爭的場所，爭論如何調和能源安全、氣候責任、生物多樣性保護和海底資源控制。
化石燃料對氣候變遷的影響是一個方面。甲烷，作為天然氣的主要成分，是一種強效溫室氣體。衛星觀測（如 MethaneSAT 和 Sentinel-5 Precursor）表明，海上油井的氣體排放和燃燒被低報了，實際排放量平均比官方庫存高出 50%。
為了問責，將衛星監測與獨立驗證聯繫起來至關重要。當衛星標記異常時，航空無人機、ROVs 和 AUVs 可以提供本地跟蹤，檢查平台和管道以儘早發現洩漏。甲烷羽流、燃燒和洩漏應與公司披露和國家庫存進行核對。無法證明低排放且可驗證的項目應面臨處罰，例如更嚴格的進口標準、更嚴格的甲烷規定、更高的保險費用和延遲融資。
災難性的石油洩漏風險是另一個嚴重問題。2010 年的「深水地平線」漏油事件是一個警示：一個失效的深水井在 87 天內釋放了超過 300 萬桶石油，污染了超過 1,600 公里的海岸線，才被封堵。除了應對計劃，更安全的鑽探需要能夠在高壓、強勁水流和能見度差的情況下遠程快速部署的防噴井屏障。
令人擔憂的是，對深海開採日益增長的興趣恰逢國際對海底的控制權日益分散之際。大多數海上石油和天然氣項目由沿海國家在其專屬經濟區或大陸架內監管。但在更遠的地方，監督卻很少。
國際海底管理局（ISA）負責管理國家管轄範圍以外區域的礦產資源活動。商業深海採礦的規則仍在談判中，存在分歧和利益衝突。深水項目將引發關於環境基線、影響驗證、責任和權限的相同問題。
美國的單邊主義立場進一步複雜化了深海開採的監管。2025 年 4 月，特朗普總統發布了一項行政命令，指示美國機構根據《美國深海底硬礦產資源法》，加快國家管轄範圍以外區域的海底礦產勘探許可證和商業開採許可證的審批。此舉引發了反對，因為它可能繞過 ISA 框架，削弱《聯合國海洋法公約》（UNCLOS）下「國際海底區域的礦產資源是人類共同遺產」的原則。已有 40 多個國家呼籲或採取支持立場，要求在國際水域對深海採礦實施禁令、預防性暫停或禁止，直到制定出更強有力的規則和科學基線。
薄弱的規則帶來長期風險。如果深淵成為法律上的「狂野西部」，監管不確定性、訴訟、責任風險和聲譽風險將提高資本成本，可能阻礙獲取可持續未來所需資源的技術發展。
與此同時，中國正採取不同的道路：其海洋治理方法日益與實施和外交掛鉤。資源獲取將更多地取決於誰能記錄基線、共享數據、支持科學能力並接受集體審查，而不是誰先到達。
在中國國家管轄範圍內的海上開發「聯合審批制度」中，海洋項目通過一個流程進行評估，該流程在施工前整合了海域使用、海洋環境影響評估、生態約束、緩解措施、項目許可證和監測義務。
目標是將生態限制轉化為開發要求：基礎設施的選址、井和管道的佈設、適用的排放和洩漏應對職責，以及項目批准後運營商必須監測的內容。及早解決生態限制可以減少後期重新設計和審查的需要，而與許可證掛鉤的監測則使快速批准更具可信度。
此外，中國已批准了《國家管轄範圍以外海域生物多樣性公約》（BBNJ），並提議設立其秘書處。該公約還通過操作工具管理公海管理：環境影響評估、區域管理計劃、海洋保護區、能力建設、技術轉讓和海洋基因資源的惠益分享。
鑑於深水鑽探將會擴大，各國政府和公司現在需要決定管理這種擴張的條件。
海上能源行業和國家監管機構應超越逐案保證，轉向海底責任的共享標準。這應包括關於生態風險、甲烷排放量測、井的有效控制和財務責任的規則。開發應僅在獲得可撤銷的運營許可證後才被允許，而不是一次性的項目簽字。
第一個條件是空間約束。在批准租賃或投資決策之前，政府應確定禁止鑽探的區域，包括恢復緩慢的棲息地、甲烷滲漏點、超淺層氣沉積物和生物學上重要的區域。在獲准區域周圍，監管機構應定義一系列環境邊界——針對噪音、海底擾動、排放、羽流擴散、甲烷強度和應急響應時間。越過這些限制將觸發控制措施，包括重新設計、生產限制和暫停。
公司應攜帶項目級別的「海底護照」。這將是一個實時、機器可讀的記錄，包含環境基線、聲學條件、沉積物敏感性、井壁屏障、檢查計劃、甲烷測量計劃、洩漏應對能力、退役義務和財務擔保。它應在運營期間更新，獨立審計，並在關閉後保留，以便可以跨油田比較績效，而不是被埋沒在公司報告中。
國際規則應在類似的證據形式上趨於一致。ISA 未完成的採礦準則、BBNJ 的環境評估和區域管理工具，以及國家海上石油和天然氣規則，都應指向先前基線、開放數據、累積影響閾值、獨立檢查和責任基金。
研究人員應專注於評估決策閾值：多少擾動是過度的，深層生態系統能多快恢復，以及何時不確定性要求暫停？深水資源應僅在風險可以被衡量、界定和公開測試的地方獲取。
轉向更深水域是對能源轉型能否在不以另一種形式的不安全感取代現有不安全感的情況下進行管理的考驗。答案是平衡——對此，獲取權是一種通過責任證明贏得的特權。這種證明責任的負擔應隨著深度、生態不確定性和應對難度的增加而增加。
