Il Centro MIPT per l'elettronica molecolare (CME) ha sviluppato e testato una stazione sismica per l'esplorazione di idrocarburi. Il nuovo dispositivo ha una larghezza di banda senza precedenti, permettendogli di rivelare la struttura dei serbatoi sotterranei a una profondità fino a diverse decine di chilometri. La stazione sismica può essere utilizzata per onshore, zona di transizione, e l'esplorazione marina. Può essere distribuito a profondità fino a 0,5 chilometri, sia nell'Artico che nei mari del sud. I risultati del test sono stati pubblicati nel Journal of Atmospheric and Oceanic Technology della American Meteorological Society .

La tecnica standard utilizzata nell'esplorazione di idrocarburi in tutto il mondo è il rilevamento sismico attivo. Implica la generazione di onde sismiche sulla superficie terrestre o sott'acqua, che poi penetrano nel suolo o nell'acqua, viaggiando a decine di chilometri di profondità. Quando le onde riflesse tornano sulla superficie terrestre, vengono rilevati da sensori sismici. Il segnale riflesso contiene informazioni sulla posizione e le proprietà delle strutture sotterranee.

Vadim Agafonov, che dirige il Centro per l'elettronica molecolare al MIPT, descrive il nuovo dispositivo:"La stazione sismica che abbiamo sviluppato può essere montata sul fondo del mare o a terra allo scopo di condurre esplorazioni di petrolio e gas. È un modulo sigillato dotato di una propria fonte di alimentazione, una gamma di sensori sismici altamente sensibili sviluppati dal nostro team, e un sistema di registrazione del segnale. I dati raccolti dai sensori vengono scritti in un'unità di memorizzazione incorporata. La stazione è dotata di interfacce per l'impostazione dei parametri di registrazione, nonché scaricare i dati e trasmetterli alla stazione centrale per la successiva elaborazione."

La stazione può captare segnali sismici contenenti dati utili per l'esplorazione di idrocarburi. Generalmente, l'esplorazione della piattaforma prevede l'utilizzo di una rete di stazioni posizionate sul fondo del mare. Potenti pistole ad aria compressa schierate su una nave fanno esplodere aria compressa per produrre onde sismiche. Queste onde viaggiano verso il fondo del mare, penetrando nel terreno. Quando un'onda si propaga più in basso, rimbalza sulle superfici che incontra. Una stazione sismica è in grado di captare il segnale riflesso per successive analisi. Questo rivela strutture sotterranee, compresi i potenziali giacimenti di idrocarburi. La stazione può operare a terra, sul ghiaccio, su terreni accidentati, e nelle zone di transizione dove il mare incontra la terra. È in grado di resistere a condizioni ostili, comprese temperature fino a meno 30 gradi Celsius e fino a 65.

I dati vengono trasmessi ad una stazione centrale in tempo reale per la successiva elaborazione. Al contrario, quelle stazioni che si basano sul fondale marino accumulano dati, che può essere trasmesso all'unità centrale quando l'esperimento è finito. La stazione è progettata per funzionare in modo autonomo ed è in grado di registrare dati in continuo da 30 a 60 giorni, a seconda dei parametri di registrazione.

Al centro del dispositivo ci sono sensori sismici unici sviluppati al MIPT. Ciascuno di questi è costituito da un nodo delle dimensioni di un micron immerso in un liquido ad alta conducibilità elettrica. Il segnale sismico fa muovere il liquido rispetto a un elettrodo, che influenza la corrente tra gli elettrodi. I sensori sono integrati nel sistema, consentendo la digitalizzazione dei segnali registrati e la memorizzazione nell'unità interna.

Le caratteristiche prestazionali del sistema sono significativamente superiori a quelle degli analoghi attualmente disponibili. La maggior parte delle stazioni sismiche simili attualmente in uso è dotata di geofoni elettromeccanici con larghezze di banda da 10 a 250 Hertz. I sensori sviluppati al CME hanno una banda passante di 1 hertz, e ricevere onde a bassa frequenza, quelle che viaggiano più lontano. Di solito i sistemi di esplorazione marina e delle zone di transizione non possono essere montati a terra a causa del loro peso e delle loro dimensioni. Allo stesso tempo, le stazioni terrestri non sono adatte all'uso offshore perché non sono a tenuta stagna. Il sensore sismico sviluppato al MIPT è universale. Incorpora anche circuiti e componenti hardware all'avanguardia.

I test sul campo sono stati condotti sulla riva del Mar d'Azov nel Krasnodar Krai, un territorio della Russia sudoccidentale. Sul fondale è stata installata una rete di 17 stazioni, e una stazione di controllo è stata montata sulla riva. Le stazioni hanno consentito la raccolta sincronizzata di segnali sismici e idroacustici in siti di registrazione predeterminati. Oltre alla raccolta di dati di routine, il sistema si è dimostrato abbastanza sensibile da rilevare il terremoto del 7 agosto in Ucraina, nonostante sia stato dispiegato a 200 chilometri dall'epicentro. Le stazioni sismiche hanno così dimostrato la loro utilità per la ricerca sismica e sismologica sui fondali marini e nelle zone di transizione, compresa la rilevazione di eventi a bassa frequenza come i terremoti regionali.

Il dispositivo ha già attirato l'attenzione di Lukoil, Rosneft, e altre società.