Nyt værktøj til efterforskning af olie og gas slår alle konkurrencer

MIPT Center for Molecular Electronics (CME) har udviklet og testet en seismisk station til efterforskning af kulbrinter. Den nye enhed har en båndbredde uden sidestykke, gør det muligt at afsløre strukturen af ​​underjordiske reservoirer i en dybde på op til flere titalls kilometer. Den seismiske station kan bruges til onshore, overgangszone, og marine efterforskning. Det kan indsættes på op til 0,5 kilometers dybde, både i Arktis og i Sydhavet. Testresultaterne blev offentliggjort i Journal of Atmospheric and Oceanic Technology of the American Meteorological Society .

Standardteknikken, der anvendes i kulbrinteefterforskning verden over, er aktiv seismisk opmåling. Det involverer dannelse af seismiske bølger på jordens overflade eller under vandet, som derefter trænger ind i jord eller vand, rejser snesevis af kilometer dybt. Når de reflekterede bølger kommer tilbage til Jordens overflade, de bliver opsamlet af seismiske sensorer. Det reflekterede signal indeholder oplysninger om placeringen og egenskaberne af underjordiske strukturer.

Vadim Agafonov, der leder Center for Molekylær Elektronik på MIPT, beskriver den nye enhed:"Den seismiske station, som vi udviklede, kan monteres på havbunden eller på land med det formål at udføre olie- og gasefterforskning. Det er et forseglet modul pakket med sin egen strømkilde, en række meget følsomme seismiske sensorer udviklet af vores team, og et signalregistreringssystem. Data indsamlet af sensorerne skrives ind i en indbygget lagerenhed. Stationen er udstyret med grænseflader til opsætning af optagelsesparametre, samt at downloade data og overføre dem til centralstationen til efterfølgende behandling. "

Stationen kan opfange seismiske signaler, der indeholder data, der er nyttige til efterforskning af kulbrinter. Generelt, hyldeforskning indebærer brug af et netværk af stationer placeret på havbunden. Kraftfulde luftkanoner indsat på et skib sprængte trykluft for at producere seismiske bølger. Disse bølger bevæger sig mod havbunden, trænge ned i jorden. Når en bølge formerer sig længere ned, den hopper af de overflader, den støder på. En seismisk station er i stand til at opfange det reflekterede signal til efterfølgende analyse. Dette afslører underjordiske strukturer, herunder potentielle kulbrintreservoirer. Stationen kan køre på land, på is, på ujævnt terræn, og i overgangszoner, hvor havet møder land. Det er i stand til at modstå fjendtlige forhold, inklusive temperaturer så lave som minus 30 grader Celsius og så høje som 65.

Dataene overføres til en central station i realtid til efterfølgende behandling. Derimod, de stationer, der er baseret på havbunden, akkumulerer data, som kan videresendes til den centrale enhed, når forsøget er slut. Stationen er designet til at fungere autonomt og er i stand til løbende at registrere data i 30 til 60 dage, afhængigt af optagelsesparametrene.

Kernen i enheden er unikke seismiske sensorer udviklet på MIPT. Hver af disse består af en node i mikronstørrelse nedsænket i en væske, der har en høj elektrisk ledningsevne. Det seismiske signal får væsken til at bevæge sig i forhold til en elektrode, som påvirker strømmen mellem elektroder. Sensorerne er indarbejdet i systemet, gør det muligt for de optagede signaler at blive digitaliseret og gemt på det interne drev.

Systemets ydelsesegenskaber er væsentligt overlegen i forhold til de for øjeblikket tilgængelige analoger. Størstedelen af ​​lignende seismiske stationer, der nu er i brug, har elektromekaniske geofoner med båndbredder på 10 til 250 Hertz. Sensorerne udviklet ved CME har en båndbredde på 1 hertz, og modtage lavfrekvente bølger-dem der rejser længst. Det er normalt sådan, at marine- og overgangszoneforsøgssystemer ikke kan monteres på land på grund af deres vægt og størrelse. På samme tid, landbaserede stationer er ikke egnede til offshore brug, fordi de ikke er vandtætte. Den seismiske sensor, der er udviklet på MIPT, er universel. Det indeholder også banebrydende kredsløb og hardwarekomponenter.

Feltprøverne blev udført på bredden af ​​Azovhavet i Krasnodar Krai, et område i det sydvestlige Rusland. Et netværk af 17 stationer blev installeret på havbunden, og en kontrolstation blev monteret på kysten. Stationerne muliggjorde synkroniseret opsamling af seismiske og hydroakustiske signaler på forudbestemte optagelsessteder. Ud over rutinemæssig dataindsamling, systemet viste sig at være følsomt nok til at opdage jordskælvet den 7. august i Ukraine, på trods af at være indsat 200 kilometer væk fra epicentret. De seismiske stationer har således bevist deres anvendelighed til seismisk og seismologisk forskning på havbunden og i overgangszoner, herunder påvisning af lavfrekvente hændelser såsom regionale jordskælv.

Enheden har allerede tiltrukket Lukoils opmærksomhed, Rosneft, og andre virksomheder.