Het MIPT Center for Molecular Electronics (CME) heeft een seismisch station ontwikkeld en getest voor de exploratie van koolwaterstoffen. Het nieuwe apparaat heeft een ongeëvenaarde bandbreedte, waardoor het de structuur van ondergrondse reservoirs op een diepte van enkele tientallen kilometers kan onthullen. Het seismische station kan worden gebruikt voor onshore, overgangszone, en mariene exploratie. Het kan worden ingezet tot een diepte van 0,5 kilometer, zowel in het Noordpoolgebied als in de Zuidzee. De testresultaten werden gepubliceerd in de Journal of Atmospheric and Oceanic Technology van de American Meteorological Society .

De standaardtechniek die wereldwijd bij de exploratie van koolwaterstoffen wordt gebruikt, is actief seismisch onderzoek. Het omvat het genereren van seismische golven aan het aardoppervlak of onder water, die vervolgens in de grond of in het water dringen, tientallen kilometers diep reizen. Als de gereflecteerde golven weer op het aardoppervlak aankomen, ze worden opgepikt door seismische sensoren. Het gereflecteerde signaal bevat informatie over de locatie en eigenschappen van ondergrondse constructies.

Vadim Agafonov, die aan het hoofd staat van het Centrum voor Moleculaire Elektronica bij MIPT, beschrijft het nieuwe apparaat:"Het seismische station dat we hebben ontwikkeld, kan op de zeebodem of op het land worden gemonteerd voor het uitvoeren van olie- en gasexploratie. Het is een afgesloten module met een eigen stroombron, een reeks zeer gevoelige seismische sensoren ontwikkeld door ons team, en een signaalregistratiesysteem. De gegevens die door de sensoren worden verzameld, worden in een ingebouwde opslageenheid geschreven. Het station is uitgerust met interfaces voor het instellen van de opnameparameters, evenals het downloaden van gegevens en verzenden naar het centrale station voor latere verwerking."

Het station kan seismische signalen opvangen die gegevens bevatten die nuttig zijn voor de exploratie van koolwaterstoffen. In het algemeen, plankverkenning omvat het gebruik van een netwerk van stations die op de zeebodem zijn geplaatst. Krachtige luchtkanonnen die op een schip worden ingezet, blazen samengeperste lucht om seismische golven te produceren. Deze golven reizen naar de zeebodem, doordringen in de grond. Als een golf zich verder naar beneden voortplant, het stuitert van de oppervlakken die het tegenkomt. Een seismisch station kan het gereflecteerde signaal opvangen voor latere analyse. Dit onthult ondergrondse structuren, inclusief potentiële koolwaterstofreservoirs. Het station kan aan land opereren, op ijs, op ruw terrein, en in overgangszones waar zee en land elkaar ontmoeten. Het is bestand tegen vijandige omstandigheden, inclusief temperaturen zo laag als min 30 graden Celsius en zo hoog als 65.

De gegevens worden in realtime naar een centraal station verzonden voor latere verwerking. Daarentegen, die stations die zijn gebaseerd op de zeebodem verzamelen gegevens, die kan worden doorgegeven aan de centrale eenheid wanneer het experiment voorbij is. Het station is ontworpen om autonoom te werken en kan gedurende 30 tot 60 dagen continu gegevens opnemen, afhankelijk van de opnameparameters.

In het hart van het apparaat worden unieke seismische sensoren ontwikkeld door MIPT. Elk van deze bestaat uit een knoop ter grootte van een micron die is ondergedompeld in een vloeistof met een hoge elektrische geleidbaarheid. Het seismische signaal zorgt ervoor dat de vloeistof beweegt ten opzichte van een elektrode, die de stroom tussen elektroden beïnvloedt. De sensoren zijn in het systeem verwerkt, waardoor de opgenomen signalen kunnen worden gedigitaliseerd en opgeslagen op de interne schijf.

De prestatiekenmerken van het systeem zijn aanzienlijk beter dan die van momenteel beschikbare analogen. De meeste vergelijkbare seismische stations die nu in gebruik zijn, hebben elektromechanische geofoons met bandbreedtes van 10 tot 250 Hertz. De bij CME ontwikkelde sensoren hebben een bandbreedte van 1 hertz, en ontvang laagfrequente golven - de golven die het verst reizen. Het is meestal zo dat exploratiesystemen voor zee en overgangszones vanwege hun gewicht en grootte niet aan land kunnen worden gemonteerd. Tegelijkertijd, stations op het land zijn niet geschikt voor offshore gebruik omdat ze niet waterdicht zijn. De bij MIPT ontwikkelde seismische sensor is universeel. Het bevat ook geavanceerde circuits en hardwarecomponenten.

De veldtesten werden uitgevoerd aan de kust van de Zee van Azov in Krasnodar Krai, een gebied in het zuidwesten van Rusland. Op de zeebodem werd een netwerk van 17 stations geïnstalleerd, en een controlestation werd op de kust gemonteerd. De stations maakten de gesynchroniseerde opname van seismische en hydro-akoestische signalen op vooraf bepaalde opnamelocaties mogelijk. Naast het routinematig verzamelen van gegevens, het systeem bleek gevoelig genoeg om de aardbeving van 7 augustus in Oekraïne te detecteren, ondanks dat ze 200 kilometer verwijderd zijn van het epicentrum. Zo hebben de seismische stations hun nut bewezen voor seismisch en seismologisch onderzoek op de zeebodem en in overgangszones, inclusief de detectie van laagfrequente gebeurtenissen zoals regionale aardbevingen.

Het apparaat heeft al de aandacht getrokken van Lukoil, Rosneft, en andere bedrijven.