日俄合作探測東北油田
在日本對中國發動戰爭時期，當局曾派出大量專家在中國東北地區進行大規模的地質調查，在尋找其他礦產資源的同時，也曾進行過油田的找礦工作。根據目前掌握的資料，日本人曾在原東清鐵路沿線的牡丹江、遼寧錦州和阜新、內蒙古的扎賚諾爾以及河北省的豐寧一帶尋找過石油。
據曾任滿鐵地質調查所參事的日本地質專家新帶國太郎的回憶，早在1928年初，由於當時各方盛傳在中國東北發現了石油的跡象，日本人下決心在這一地區尋找石油。1929年春天，新帶國太郎和另一名日本人，同十名俄羅斯人在當地嚮導的帶領下，帶著二十匹騾馬，沿東清鐵路到牡丹江上游的森林地帶開始尋找石油，經過兩個多月的探察，無功而返。
1930年4月，在美國駐哈爾濱領事館工作的俄裔美國人托里斯基的指點下，新帶國太郎等人乘火車前往滿洲里的扎賚諾爾煤礦，進行第二次找油。他們將採集的礦樣帶往大連，先經滿鐵中央試驗所化驗，後來又經日本德山海軍燃料研究所進行分析，斷定樣品中含有石油類的瀝青。
兩個月後，在哈爾濱的俄文和日文報紙上，對這次發現進行了報導，稱「滿鐵投入了很大的經費，計畫在北滿探索石油資源，歷時多年，終於在這裡發現了油田。為此，滿鐵已經投入了三萬多日元，云云。」當時的國民政府也派地質專家前往調查。
找不到油：半途而廢還是技術不夠？
1931年爆發「九·一八」事變後，東北三省淪陷，日本人在資源調查上就更加自由。其中，扎賚諾爾一帶始終是最受重視的地區之一。在其後的三年時間裏，日本人動用了大量的人力物力財力，據說使用了鑽探深度超過1200米的鑽機、重力探礦、地震計探礦等先進的設備和方法，但最終也未能找到真正的油田。
1939年在遼寧阜新，滿洲炭礦株式會社為探測煤礦，曾從煤層下找出石油類的礦物，但因沒有什麼開採價值而放棄。其實，這裡與之後發現的遼河油田僅一山之隔。1940年8月，日本石油公司的調查部長大村宣告說，「在滿洲已經很難找到石油，還是馬上到‘南方’尋找油田吧」。
於是，日本軍方和石油公司打消了在中國東北尋找石油的計畫。到1941年，因美國開始禁止出口航空汽油，日本軍方迫於形勢的需要，將與石油有關的勘測隊伍和人員全部予以徵用，把他們派往印尼的蘇門答臘和打拉根，在東北地區只留些小型設備。
在探礦技術方面，當時日本在物理探礦技術方面還很落後，1928年開始向美國學習物理探礦技術，但在方法上必須是發現了礦石露頭後再進行地質結構的調查，所以只能是在很小的範圍內進行找礦。像在我國東北這樣廣大的區域內進行勘探，一般應採用地震探礦的方法。這是日本人在勘探方法上的侷限性。
在日本現代史裡，經常能看到「如果當初找到大慶油田將如何如何」的詞句，他們為沒能在戰前找到大慶油田始終感到「遺憾」，並對箇中的原因進行「反省」。原東京工業大學教授森川清在回憶「滿洲的石油開發」 時說，之所以沒能找到大慶油田，「是因為戰前日本鑽探的深度只達到大約八百米。不知道是否還有更深的鑽探技術，總之是越深越困難，聽說實際上並沒有鑽探。而且，大慶油田最淺的油層也有一千米深，還差不足兩百米」。
森川清似乎覺得戰前日本的鑽探技術是難以達到足夠的深度。實際上，標誌大慶油田發現的第一口油井——松基三井，恰恰是開鑽到1357-1382米之間的油層才出油的，這在一定程度上印證了這種說法。
但日本作家草柳大藏在《實錄滿鐵調查部》一書中認為：「石油探礦是由滿鐵和日本石油公司進行的。從興安北省的海拉爾到熱河省這樣的範圍內做了廣泛的勘察。日本石油公司甚至建設了常駐住宅，進行了深度達一千米的鑽探。滿鐵的鑽探技術達到1800米是可能的。這樣先進的鑽探技術，卻將它擱置起來，實在是遺憾。」草柳大藏感到，不是鑽探技術達不到，而是沒有深入鑽探罷了。
對於大慶油田的發現，中國地質大師黃汲清則提出了「陸相地層生油」理論，他曾講：日本人在東北找了整整三十年卻沒有找到油田，他們找油技術比我們先進，為什麼沒有發現，而我們只用了五年就發現了大油田？那是因為他們不懂得陸相地層可以生油。這是日本人沒能找到大慶油田的另一種解釋。對此，日本地質史學者小松直干也認為，除了勘探的範圍、密度不夠外，從根本上說不是鑽探設備不行，而是「探礦思想和探礦技術的問題」。
日本分析大慶油田位置
1959年9月25日，中國石油勘探隊在東北松遼盆地陸相沉積中找到了工業性油流。時值中共建政十年，所以這個油田以「大慶」命名。
在此之前，《人民日報》登載了《大慶精神大慶助》的文章，肯定了中國有大油田。而當時的日本出於戰略上的需要，非常重視中國石油的發展，並將大慶油田的情況作為情報工作主攻方向。《人民日報》的報導出來後，日本人把這一信息儲存到電腦裡去，但是大慶油田在哪裡呢——大慶油田的位置在當時屬於機密？於是，日本人開始「找油」。
不久，《中國畫報》又刊登了大慶油田「王鐵人（王進喜）」的照片。日本人從王鐵人戴的皮帽子及周圍景象推斷：大慶地處零下三十度以下的東北地區，大概在哈爾濱和齊齊哈爾之間。日本人又利用到中國的機會，測量了運送原油火車上灰土的厚度，大體上證實了這個油田和北京之間的距離。
此後，《人民中國》雜誌有一篇關於王鐵人的文章，提到了馬家窯這個地方，並且還提到鑽機是人推、肩扛弄到現場的。日本人推斷此油田靠車站不遠，併進一步推斷就在安達車站附近。日本人對中國東北的地圖非常清楚，從地圖上，他們找到了馬家窯是中國黑龍江海倫縣東南的一個小村。
後來，日本人又從一篇報導王鐵人1959年國慶節在天安門廣場觀禮的消息中分析出，1959年9月王鐵人還在甘肅省玉門油田，以後便消失了，這就證明大慶油田的開發時間自1959年9月開始。
日本人又對《中國畫報》上刊登的一張煉油廠的照片進行研究，那張照片上沒有人，也沒有尺寸，但有一個扶手欄杆。依照常規，欄杆高一米左右，按比例，日本人推斷了油罐的外徑，並換算出內徑為五米，判定大慶油田的年產量約為360萬噸……日本人就這樣弄到了大慶油田的情報。
其實，關於大慶油田的發現，近年來在日本還有一種傳聞，認為早在1920年美國美孚石油公司已經發現了大慶油田。但美國政府卻不讓美孚石油公司公布這個發現，反而讓美孚石油公司對外宣稱在中國東北沒有找到石油，還裝模做樣地提出一個「中國貧油論」的理論，把中國的石油判了死刑。
歷史學者認為，美國之所以這樣作，是因為當時東北處於日本人的勢力範圍。由於當時日本90%的石油依賴從美國進口，美國害怕日本有了石油，就失去了遏制日本的最有效手段。日本人雖然在中國東北各地勘探石油，但凡美國人去過的地方，日本人就不去了；他們相信美國人認為沒有石油的地方就真的沒有石油，豈不知自己上了美國人的當，也相信了美國人的「中國貧油論」，最終停止了在中國東北的找油工作而轉向東南亞。但這種說法目前還有待證實。
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