在北极地区进行钻探，只是时间问题。自1979年以来，夏季海冰融化了30%，并且仍在持续缩小，公司们正争先恐后地在北纬60度以北进行勘探。据估计，北极地区拥有900亿桶可采原油和1,670万亿立方英尺天然气——接近世界未探明储量的四分之一。荷兰皇家壳牌公司已在阿拉斯加北部海岸线附近花费了45亿美元进行钻探。康菲石油公司计划明年在楚科奇海钻一口井。埃克森美孚则宣布与一家俄罗斯公司合作，于2015年在西伯利亚以北的水域进行钻探。
然而，该行业目前使用的设备——浮式钻井平台和油气加工平台——无法应对北极地区如曼哈顿大小的冰山和时速60英里的狂风。为了规避海面上的危险，挪威国家石油公司（Statoil）正在开发世界上第一个“海底工厂”，这是一种完全建在海底、无需平台的油气生产系统。其逻辑非常简单。将作业转移到水下可以降低海冰和狂风暴雨带来的风险，并且据一个行业网站称，这有助于“巧妙地规避”在敏感区域钻探所带来的环境问题。对于石油公司而言，经济效益也很有吸引力。大型生产平台耗资数亿美元建造，并且需要昂贵的人员来操作；而海底工厂建造成本较低，因为它们体积更小，并且可以远程运行。
水下设施将面临的威胁包括冰山撞击井口，甚至“旋涡冲刷”的威胁。在过去几年里，挪威国家石油公司和壳牌石油公司都已开始在模拟海洋的水池中测试水下燃气压缩机——这是海底工厂的关键部件。由于油气田随着年龄增长而压力下降，公司们会使用强大的平台式压缩机对燃料进行加压，以提高通过管道的流量。水下压缩机的效率实际上比平台式压缩机更高：设备越靠近油井，驱动碳氢化合物通过管道所需的能量就越少。挪威国家石油公司预计将在2015年部署第一台水下压缩机，但它将连接到平台获取电力。壳牌公司的全水下版本将通过海底电缆获取所有能源。
建造水下工厂所需的其他大部分技术已经成熟。第一台计算机化的水下防喷器于1983年安装在一艘半潜式钻井平台上。第一台水下分离器（用于从原油中去除沙子和水，并将不需要的物质重新注入海底）于2007年推出。（挪威海洋技术研究所甚至正在设计一种能够在水下停留数周以维修水下设备的北极载人潜水器。）公司需要开发一个水下电力和通信网络。然后，最终的挑战将是整合所有不同的组件。“最大的障碍是连接我们目前拥有的各个部件，”挪威国家石油公司水下技术总工程师Rune Mode Ramberg表示。“我们正在进行注水，进行分离，现在正在进行燃气压缩。这一切都是为了将这些东西整合在一起。”
挪威国家石油公司计划在2020年前组装一个水下工厂，但在此类系统在北极部署所面临的挑战是巨大的。对水下设施的威胁包括冰山撞击井口，甚至“旋涡冲刷”的威胁——温暖的河水会穿透海冰，形成向下喷射的水流，暴露埋在地下的管道。各种报告还警告称，在该地区遏制任何石油泄漏的努力将受到光线不足、频繁的风暴以及——在钻井季节结束时——海冰使得石油收集器失效的阻碍。（在“深水地平线”漏油事故之后，墨西哥湾的清理人员仅回收了约25%的漏油——当时是温水和风平浪静的海况。）在最坏的情况下，最后剩下的方案之一是目前在冰冷条件下仍未被证实的“原地燃烧”（ISB）方法：点燃火柴，看着北极燃烧起来。
海底工厂
控制流量
安装在井口顶部的“树”使用阀门、仪表和节流阀来调节油气流量。
分离
“分离器”可以从油气“井流”中去除水和沙子，然后将其泵入独立的储存容器。（废水也可以重新注入老化的油气田，以提高其压力。）能够处理不同比例的油气——以及任何剩余的沙子和水的多相“增压器”将处理过的碳氢化合物泵入海底管道。
压缩
壳牌公司的“压缩机组”需要来自海底电缆的12.5兆瓦电力，每天可以压缩1500万立方米的天然气，以提高其流量。
输送到岸
“脐带缆”包括电线、光纤通信电缆和输送甲醇的管道，以防止形成冰状的水合物堵塞“管道”。
