MIPT Center for Molecular Electronics (CME) har utvecklat och testat en seismisk station för kolväteutforskning. Den nya enheten har oöverträffad bandbredd, gör det möjligt att avslöja strukturen för underjordiska reservoarer på ett djup av upp till flera tiotals kilometer. Den seismiska stationen kan användas för land, övergångszon, och marint utforskning. Den kan användas på upp till 0,5 kilometer djup, både i Arktis och i Söderhavet. Testresultaten publicerades i Journal of Atmospheric and Oceanic Technology of the American Meteorological Society .

Standardtekniken som används vid kolväteutforskning över hela världen är aktiv seismisk mätning. Det handlar om att generera seismiska vågor på jordens yta eller under vattnet, som sedan tränger in i mark eller vatten, färdas tiotals kilometer djupt. När de reflekterade vågorna kommer tillbaka till jordens yta, de tas upp av seismiska sensorer. Den reflekterade signalen innehåller information om platsen och egenskaperna för underjordiska strukturer.

Vadim Agafonov, som leder Center for Molecular Electronics på MIPT, beskriver den nya enheten:"Den seismiska station som vi utvecklat kan monteras på havsbotten eller på land för att utföra olje- och gasprospektering. Det är en förseglad modul packad med en egen strömkälla, en rad mycket känsliga seismiska sensorer som utvecklats av vårt team, och ett signalinspelningssystem. Data som samlas in av sensorerna skrivs in i en inbyggd lagringsenhet. Stationen är utrustad med gränssnitt för inställning av inspelningsparametrar, samt ladda ner data och överföra dem till centralstationen för efterföljande behandling. "

Stationen kan hämta seismiska signaler som innehåller data som är användbara för kolväteutforskning. I allmänhet, hyllutforskning innebär användning av ett nätverk av stationer placerade på havsbotten. Kraftfulla luftkanoner utplacerade på ett fartyg spränger tryckluft för att producera seismiska vågor. Dessa vågor färdas mot havsbotten, tränger in i marken. När en våg sprider sig längre ner, den studsar av ytorna den möter. En seismisk station kan ta upp den reflekterade signalen för efterföljande analys. Detta avslöjar underjordiska strukturer, inklusive potentiella kolvätereservoarer. Stationen kan köra på land, på is, på grov terräng, och i övergångszoner där havet möter land. Den kan motstå fientliga förhållanden, inklusive temperaturer så låga som minus 30 grader Celsius och så höga som 65.

Data överförs till en centralstation i realtid för efterföljande behandling. Däremot, de stationer som är baserade på havsbotten samlar in data, som kan vidarebefordras till centralenheten när experimentet är över. Stationen är utformad för att fungera autonomt och kan kontinuerligt registrera data i 30 till 60 dagar, beroende på inspelningsparametrarna.

I hjärtat av enheten finns unika seismiska sensorer som utvecklats vid MIPT. Var och en av dessa består av en nod i mikronstorlek nedsänkt i en vätska som har hög elektrisk konduktivitet. Den seismiska signalen får vätskan att röra sig i förhållande till en elektrod, som påverkar strömmen mellan elektroderna. Sensorerna är integrerade i systemet, så att de inspelade signalerna kan digitaliseras och lagras på den interna enheten.

Systemets prestandaegenskaper är avsevärt överlägsna egenskaperna hos för närvarande tillgängliga analoger. Majoriteten av liknande seismiska stationer som nu används har elektromekaniska geofoner med bandbredder på 10 till 250 Hertz. Sensorerna som utvecklats vid CME har en bandbredd på 1 hertz, och ta emot lågfrekventa vågor-de som reser längst. Det är vanligtvis så att marina system och prospekteringssystem för övergångszoner inte kan monteras på land på grund av deras vikt och storlek. På samma gång, landbaserade stationer är inte lämpliga för offshore-användning eftersom de inte är vattentäta. Den seismiska sensorn som utvecklats vid MIPT är universell. Det innehåller också banbrytande kretsar och hårdvarukomponenter.

Fälttesterna utfördes vid Azovsjöns strand i Krasnodar Krai, ett territorium i sydvästra Ryssland. Ett nätverk av 17 stationer installerades på havsbotten, och en kontrollstation monterades på stranden. Stationerna möjliggjorde synkroniserad upptagning av seismiska och hydroakustiska signaler på förutbestämda inspelningsplatser. Förutom rutinmässig datainsamling, systemet visade sig vara tillräckligt känsligt för att upptäcka jordbävningen den 7 augusti i Ukraina, trots att den var utplacerad 200 kilometer från epicentret. De seismiska stationerna har således bevisat sin användbarhet för seismisk och seismologisk forskning på havsbotten och i övergångszoner, inklusive upptäckt av lågfrekventa händelser som regionala jordbävningar.

Enheten har redan uppmärksammats av Lukoil, Rosneft, och andra företag.