Тема:

Геология и науки о Земле 5 суток назад

Дрожь земли: в МФТИ разработана принципиально новая сейсмостанция для разведки нефти и газа

Новая сейсмостанция может работать на суше, под водой и в полосе прибоя.
Фото МФТИ.

Читайте нас в Telegram

Сейсмические волны – это не только разрушительные землетрясения, но и современное средство поиска нефти и газа. Устраивать катаклизм вовсе не обязательно, достаточно выстрелить в землю сжатым воздухом из специальных звуковых пушек. Возникает сейсмическая волна, которая проникает в грунт и там отражается. На поверхности (или на дне, если это подводная разведка) отражённый сигнал улавливают сейсмодатчики. По его характеристикам геологи и определяют, есть ли там, в глубинах, что-нибудь ценное.

Однако изучить отражённый сигнал – не такая простая задача. Как обычно, существуют технические ограничения. Большинство современных сейсмических станций, используемых в геологоразведке, регистрируют волны с частотами от 10 герц (колебаний в секунду). Если грунт колеблется медленнее, это просто не будет замечено. Между тем именно такая неторопливая "дрожь земли" несёт массу полезной геологам информации.

Хорошая новость пришла из МФТИ. Там в Центре молекулярной электроники разработана и испытана сейсмическая станция, которая регистрирует колебания с частотой от 1 герца. Это позволяет ей "видеть" залежи нефти и газа на глубинах в десятки километров.

Есть у неё и другие преимущества. Большинство подобных устройств предназначены для работы либо на суше, либо на дне морском. Подводные агрегаты на берегу оказываются беспомощны из-за своего веса, а их сухопутные собратья выходят из строя, если залить их водой.

На этом фоне детище команды Вадима Агафонова выглядит заправской амфибией. Станция может работать на суше, в полосе прибоя, на дне на глубинах до полукилометра. А ещё её не пугает сложный рельеф, льды, перегрев и мороз – главное, чтобы температура оставалась в пределах от -30 до +65 оC. Этого вполне достаточно: между прочим, летом даже на Северном полюсе около нуля.

Станция состоит из нескольких модулей, принимающих сигнал, и центрального пункта, который его обрабатывает. Если разведка ведётся на суше, сигнал с датчиков передаётся в "мозговой центр " в реальном времени. Если дело происходит под водой, данные записываются и обсчитываются уже после возвращения на поверхность. Станция не нуждается в любви и заботе человека: она может функционировать автономно до 60 дней.

Основа устройства – разработанные в МФТИ уникальные сейсмические датчики. Такой датчик – это узел микронных размеров, помещённый в жидкость, хорошо проводящую электрический ток. Сейсмическая волна приводит жидкость в движение. При этом изменяется ток, протекающий между электродами. Вот эти колебания тока и записываются приборами.

Полевые испытания проводились на Азовском море недалеко от станицы Голубицкая Краснодарского края. На морское дно была установлена сеть из 17 станций, одна контрольная станция оставалась на суше. Все сейсмические сигналы, поданные экспериментаторами, были синхронно приняты. Кроме того, датчики зафиксировали землетрясение, произошедшее на Украине 7 августа 2016 года. Расстояние до эпицентра составляло около 200 километров.

Подробнее новшество описано в научной статье, опубликованной в журнале American Meteorological Society. Разработкой уже заинтересовались в Лукойле, Роснефти и других компаниях.

К слову, учёные из Дальневосточного федерального университета предлагают более экзотический способ разведки – с помощью морских червей.

Сегодня