目录
- 执行摘要：2025年J-FX信号处理展望
- J-FX信号处理的工作原理：原理与创新
- 主要参与者及生态系统：领先企业与行业机构
- 当前市场规模与增长轨迹（2025–2029）
- 油气与矿物勘探中的新兴应用
- 相对于传统地震处理的竞争优势
- 与人工智能、机器学习与边缘计算的整合
- 挑战、监管环境与标准（例如，IEEE.org）
- 案例研究：实际部署与结果
- 未来路线图：技术进展与市场预测
- 来源与参考文献
执行摘要：2025年J-FX信号处理展望
J-FX信号处理是一种用于地震勘探的先进数据增强技术，预计在2025年及以后的发展将会显著提升。这种方法利用空间一致性和频域变换来过滤和增强地震信号，得到了寻求提高地下成像精度并管理庞大数据量的油气公司的关注。随着勘探活动逐渐向更复杂的地质环境转移，数字化的加速，J-FX等强大信号处理工具的需求预计将持续增长。
多家领先的地球物理技术提供商已加大对J-FX算法的研发与整合力度。SLB（前身为斯伦贝谢）已将先进的FX和J-FX处理模块纳入其地震数据处理套件中，实现了对陆地和海洋勘测的噪声衰减与信号保存的改进。同样，CGG也强调了基于FX的过滤，特别是在如深水和盐下开发等复杂环境中的成像工作流中的J-FX变种。
2024年及2025年初的行业活动凸显了J-FX处理的战略重要性。在2024年探索地球物理学家协会（SEG）年会上，多场技术会议集中讨论了J-FX及相关算法在增强宽频地震数据和减少相干噪声方面的应用，进一步巩固了其作为勘探目标变得技术性要求更高的重要性。由PGS和TGS呈现的实地部署案例研究显示，当在大规模3D数据集中应用J-FX方法时，数据质量和解释信心得到了实质改进。
展望2025年及未来几年，J-FX信号处理的展望受到多种趋势的共同影响：
- 主要服务提供商在机器学习增强的J-FX算法上的持续投资，承诺在处理工作流中实现更高的自动化与适应性（SLB, CGG）。
- 在基于云的平台上部署J-FX处理，实现全球团队对地震数据的快速响应与协作访问（PGS）。
- J-FX技术在地热勘探和碳捕集与存储（CCS）等新能源领域的更广泛应用，因企业扩大其投资组合（TGS）。
总之，J-FX信号处理正成为地震勘探中的基石技术，预计在2025年之前将快速发展，因为行业领袖专注于数字创新、运营效率和拓展新兴能源市场。
J-FX信号处理的工作原理：原理与创新
J-FX信号处理是一种在地震数据分析中采用的专业方法，利用联合频率-空间（J-FX）域增强信号清晰度并改善地下成像。J-FX处理的核心在于转化地震数据在空间和频率域中的信息，实现能够区分相干地震事件与不必要噪声的先进过滤技术。这种双域方法尤其有效于抑制随机噪声和相干噪声，对于在挑战性环境中的地震勘探至关重要。
J-FX处理的操作原理基于对地震聚集数据应用多维傅里叶变换。通过分析J-FX域中的数据，处理器可以利用地震信号的可预测特性，这些信号在转化空间中沿特定斜率排列，而噪声则往往分散于更广泛的频率和空间范围。这种区别使得可以使用自适应过滤器来增强信噪比（SNR），而不扭曲真实地质特征。
近年来，J-FX处理的实施中出现了显著的创新，部分是由于计算能力的提升和地震采集几何形状的复杂性增加。像SLB和PGS等公司已将基于J-FX的算法整合至其地震处理工作流中，实现实时或接近实时的噪声衰减和信号增强。这些能力对于4D地震（时间滞后）监测以及强多重或环境噪声的区域尤为重要。
J-FX处理中的创新现在还包括机器学习增强的过滤，数据驱动模型协助针对不同地质背景动态优化过滤参数。例如，CGG探索了将J-FX变换与基于神经网络的噪声分类器相结合的混合方法，提高了噪声抑制的适应性和精度。
随着地震勘探进入2025年及以后，J-FX信号处理的展望受到硬件加速（如基于GPU的计算）、基于云的处理平台整合和越来越密集的传感器阵列采纳的持续推动。预计这些趋势将进一步减少周转时间，同时提高地震图像的保真度，促进更准确的油藏表征和勘探成功。技术提供商与勘探公司之间的持续合作预计将为J-FX方法在海洋和陆地地震项目中的进一步优化和广泛应用带来可喜的进展。
主要参与者及生态系统：领先企业与行业机构
J-FX（联合频率扩展）信号处理在地震勘探中周围的生态系统受到多家成熟的地球物理技术提供商、地震设备制造商及设定技术标准的行业机构的共同推动。随着能源和矿产行业在寻找更高分辨率地下成像的过程中加大投入，对先进信号处理（如J-FX）的需求使多家关键参与者加大了对研发、产品开发和战略合作的投入。
- 斯伦贝谢（现以SLB品牌运营）始终位于地震数据处理创新的前沿。该公司将先进的算法（包括频率扩展和联合域信号处理）集成到其软件平台，如Petrel和Omega。到2025年，SLB继续扩展其数字解决方案，专注于改善噪声衰减和信号保真度，这是J-FX方法的核心目标。
- CGG是另一家领先的提供商，在其CGG Geovation平台内提供专用的J-FX工作流。该公司的研发团队已在多域信号处理中发表了相关研究，并继续与运营商合作，在复杂的陆地和海洋数据集上部署J-FX信号增强，旨在提供更高的带宽和改善解释能力。
- TGS专注于多客户地震数据，并最近通过其TGS平台宣布扩展数据处理能力，利用联合频率和空间域技术。这包括在遗留和新采集的地震勘测中整合J-FX风格的算法，重点在美洲、非洲和亚太地区。
- ION Geophysical（现为PGS的一部分）在软件套件中历史性地推动信号处理的发展。PGS沿袭了ION的传统，正将J-FX原理融入其成像工作流程中，特别是在高分辨率成像至关重要的复杂海上环境。
- 像探索地球物理学家协会（SEG）和欧洲地球科学家和工程师协会（EAGE）这样的行业机构在传播最佳实践、组织技术研讨会和标准化J-FX方法基准方面发挥了重要作用。他们在2025年的年会中预计将包括专门关于下一代信号处理的专场会议，J-FX将作为主题进行讨论。
展望未来，J-FX信号处理生态系统预计将实现技术提供商与最终用户之间的进一步合作，人工智能集成和实时处理方面的重大突破将出现。这很可能会推动J-FX方法在传统碳氢化合物勘探和新兴领域（例如地热与碳捕集监测）中的应用，随着行业寻求从日益复杂的地下数据中最大化价值。
当前市场规模与增长轨迹（2025–2029）
J-FX信号处理是一种将频率空间（FX）与空间一致性（J）过滤相结合的混合技术，因其增强信噪比和保留微妙地质特征的能力而在地震勘探中逐渐受到重视。截至2025年，全球先进地震信号处理市场中以J-FX方法为关键组成部分，显示出稳定的增长，受到了勘探活动加剧和对更高分辨率地下成像需求增加的推动。主要的油气公司以及国家能源机构正优先采取尖端地震数据处理技术，以提升勘探成功率和优化生产。
尽管对J-FX技术单独进行的精确细分有限，但更广泛的地震数据处理市场（涵盖J-FX方法）在2020年代初已价值数十亿美元。像SLB（斯伦贝谢）、CGG和PGS等行业领导者均报告称对先进处理技术（包括FX和混合域方法）的需求增加，因勘探逐渐转向更复杂的地质环境和更深的海底盆地。值得注意的是，CGG持续投资于专有的信号处理解决方案，通过专为噪声衰减和信号保存调优的算法增强其地球科学产品的价值——这些是J-FX方法的两个关键优势。
近期项目公告强调了这一商业势头。在2024–2025年期间，PGS在前沿和成熟盆地启动了新的多客户地震勘测，特别强调了使用先进信号处理工作流为客户提供更清晰的地下图像。同样，TGS扩展了其数据处理组合，涵盖了下一代去噪和成像算法，以应对客户在挑战性勘探环境中对数据质量的提升需求。这些进展表明J-FX及类似技术在价值链中的前景十分乐观。
展望到2029年，J-FX信号处理在地震勘探中的轨迹仍然向好。数字转型、机器学习整合和基于云的处理平台的持续投资将进一步加速采用。随着能源转型压力推动勘探进入不那么传统且技术性要求更高的区域，对精确而高效的信号处理（如J-FX）的需求只会增加。因此，预计市场将扩展，J-FX方法将日益成为领先地球物理服务提供商和勘探公司的标准工具之一。
油气与矿物勘探中的新兴应用
J-FX（联合频率与空间）信号处理在地震数据分析中应运而生，提供了更好的噪声衰减和信号保真度，尤其在油气和矿物勘探中的地下成像中。该技术利用地震信号的联合空间与频率域特征，能够更有效地将相干信号与随机和结构噪声分离。截至2025年，几家行业领军企业和技术开发者已将J-FX算法整合至其地震处理工作流中，现场应用证明了与传统方法相比数据质量的显著改善。
最近在深水勘探和复杂陆地环境中的项目，已受益于J-FX处理的采用。例如，PGS将基于J-FX的工具纳入其3D和4D地震勘测的信号处理解决方案中，报告称在盐下和高噪声环境中反射事件的连续性得到了改善，分辨率提升。同时，CGG将J-FX处理作为其“先进噪声衰减”服务的一部分，特别在项目面临地面滚动和基础设施噪声等主要挑战的陆地地震数据中展示了其效果。
2025年的一个关键趋势是J-FX算法与机器学习与高性能计算（HPC）的整合。像SLB（斯伦贝谢）和TGS等公司正在部署支持实时或接近实时复杂噪声抑制技术的基于云的地震处理平台，其中包括适用于非常大数据集的J-FX。这种可扩展性对于勘探项目在高密度采集几何体与大规模勘测占地中转向是至关重要的。
在矿物勘探方面，对深目标成像和微妙地质特征检测的需求推动了对J-FX方法的重新关注。服务提供商和矿业公司正日益尝试适配的J-FX工作流，以处理高分辨率地震反射剖面，旨在更好地描绘矿体和在更深、更具挑战性地形上的结构控制。虽然在矿物领域的采用仍落后于油气行业，但在澳大利亚和加拿大的试点研究表明，J-FX应用的轨迹有望在2025年及以后上升。
展望未来，算法效率、自动化和与基于AI的解释工具整合的持续进展预计将进一步提升J-FX处理的价值。地震硬件制造商、软件开发者与勘探公司之间的合作预计将加速J-FX的部署，通过不断的现场试验与案例研究来塑造最佳实践。随着行业寻求最大化数据价值并最小化勘探风险，J-FX信号处理在地下资源发现不断变化的背景中脱颖而出，成为一项关键技术。
相对于传统地震处理的竞争优势
J-FX信号处理在联合空间-频率（J-FX）域中运作，越来越多地被认可为在勘探行业中相较于传统地震处理方法的竞争优势。随着勘探目标变得愈加复杂，要求更高分辨率成像，传统技术（通常分别在时间或频率域中工作）的局限性逐渐显露出来。近年来，J-FX方法的开创与改进提供了几项切实的优势，影响着领先能源公司与地震技术提供商的采用决策。
- 增强的噪声衰减：与传统的时间域过滤相比，J-FX处理能够更有效地区分相干信号和随机或相干噪声。这一点对于在环境和操作具有挑战性的地区的陆地地震勘测尤为重要，因为地面滚动和其他噪声源可能会掩盖地下信号。最近Sercel的实际应用显示，通过J-FX算法实现了信号保真度和分辨率的显著提升。
- 弱信号的保存：在常规过滤中，噪声抑制与信号保存之间存在一种断裂。J-FX方法通过利用空间和频率域的联合特性，可以保留微弱或细微的反射信号，这些信号在常规方法中将可能会丢失。这一能力尤其适用于高密度勘测以及对深层或薄层地质目标的成像，最近由SLB（斯伦贝谢）发布的技术案例研究中有所强调。
- 复杂结构成像的改善：随着勘探进入地质复杂区域（如盐下或断层储层），传统的地震处理难以准确重建真实的地下图像。J-FX信号处理能够更好地分离重叠事件，改善陡峭倾斜和混乱特征的成像，这一点正在由CGG这样的技术领军者在其先进处理工作流中积极探索。
- 实时与自动处理潜力：现代J-FX算法的计算效率，与高性能计算的进步结合，使其实现接近实时的地震数据处理。这对于时间敏感的勘探决策至关重要，且得到了像PGS和TGS等公司对数字地震平台持续投资的支持。
- 2025年及以后的展望：高密度和宽方位的地震采集的持续扩展将进一步驱动对J-FX信号处理的需求。随着关键行业参与者的持续研发，预计这些技术将在未来几年内成为陆地和海上地震数据分析的标准，促进更准确的资源识别，降低勘探风险。
与人工智能、机器学习与边缘计算的整合
J-FX（联合频率-空间）信号处理与人工智能（AI）、机器学习（ML）和边缘计算的整合，预计将在2025年及未来几年重新定义地震勘探工作流。J-FX方法利用地震数据在空间和频率轴上的冗余，传统上提供了强大的噪声衰减和数据插值能力。最新的行业重点是通过嵌入AI驱动的分析来放大这些能力，并通过边缘计算将其更靠近数据源进行部署。
近期的现场试验和商业部署表明，领先的地震技术提供商在J-FX处理管道中嵌入了机器学习算法，以自动化噪声抑制、增强信号保真度和优化速度分析。例如，Sercel和CGG正在积极研究基于AI的去噪和超分辨率方法，这些方法可以层叠在J-FX工作流的顶部或内部，使地震剖面更干净，减少手动干预。这些公司已证明，经过训练于大量地震数据集的深度学习模型可以学习微妙的信号与相干噪声模式，从而补充J-FX处理的统计框架。
边缘计算是另一个前沿，因为地震勘测在偏远或海上的位置产生了数TB的数据。边缘AI芯片和本地处理节点的整合使得对J-FX算法可以进行实时应用，大大减少了数据采集与初步解释之间的延迟。像SLB（斯伦贝谢）和贝克休斯等公司正在试点边缘解决方案，AI增强的J-FX过滤直接在采集单元或移动数据中心上执行，使地球物理学家能够提前做出决策并立即调整勘测参数。
展望未来，2025–2027年的展望集中在这些技术的进一步融合上。行业计划旨在开发自我优化的地震工作流，其中机器学习模型根据流媒体数据质量指标持续调整J-FX过滤参数，随着勘测的进展不断改进。此外，像探索地球物理学家协会（SEG）这样的标准化机构正在促进AI、J-FX与边缘平台之间的互操作性，以推动开放数据格式和API，加速创新。
总之，J-FX信号处理与AI、机器学习和边缘计算的融合，预计将实现更快速、更准确和更具成本效益的地震勘探，主要行业利益相关者已展现出操作上的收益，并为更广泛的现场规模采用做好准备。
挑战、监管环境与标准（例如，IEEE.org）
J-FX（联合频率提取）信号处理在地震勘探中的采用与进展受到一系列复杂的挑战、监管框架和不断演变的标准的影响。随着油气和地球物理行业对更高分辨率地下成像的追求，J-FX处理——以衰减随机噪声和提高信号保真度而闻名——面临着从计算需求到遵守严格行业协议的挑战。
其中一个主要挑战是实时或接近实时的J-FX处理所需的强大计算资源，尤其是当地震采集转向超高密度勘测和更大数据集时，情况更是如此。公司正通过并行计算和基于云的地震处理解决方案的进展来解决这一问题。例如，SLB（斯伦贝谢）和CGG均在投资可扩展计算架构，以高效管理这些信号处理工作量。
数据完整性、安全性和可追溯性也至关重要，因为地震数据通常在运营商、合作伙伴和监管机构之间共享。遵守像探索地球物理学家协会（SEG）所推动的SEG-Y和SEG-D等地震数据格式的行业标准仍然是强制性的。同时，聚焦于先进信号处理和压缩的IEEE 1857系列标准为数字地震工作流中的可重复性和质量控制提供了指南（IEEE）。
对地震作业的监管审查持续增加，尤其是在环境影响方面。到2025年，北海和墨西哥湾等地区的监管机构强调遵守噪声衰减标准，以减少对海洋生物的干扰。像J-FX这样的技术，通过提高数据质量减少重复勘测的需要，受到国家海洋石油产权管理局（NOPTA）和北海过渡管理局等监管机构的正面评价。不过，运营商必须证明新处理方法维持数据的真实性和可审计性。
行业标准预计将进一步演变，SEG和IEEE正致力于更新将AI和机器学习整合进地震信号处理——包括J-FX算法的指导。预期标准机构、运营商和技术供应商（如PGS、TGS）之间的合作将加速，确保新的处理技术满足未来几年的技术和监管要求。
展望未来，J-FX信号处理在地震勘探中的前景乐观，但仍需要与既定标准保持一致，并主动参与监管变革，以确保负责任、高质量和合规的数据采集与处理。
案例研究：实际部署与结果
J-FX（联合频率扩展）信号处理在地震勘探中获得了显著的关注，尤其是随着行业推动更高分辨率地下成像以应对复杂地质挑战。最近的实际部署展示了该先进方法的实用利益与不断发展的潜力。
在2023年，Shearwater GeoServices在挪威大陆架的高密度海洋地震勘测中采用了J-FX处理工作流。该公司报告称在复杂覆盖层下成像显著改善，称重噪声减轻了且深层反射的连续性增强。根据项目数据，相较于传统FX去卷积，信噪比提高了多达20%，使得油藏特征的划定更加准确。
在陆地方面，CGG在2024年将J-FX信号处理部署为其在中东的陆地地震项目的一部分。主要目标是在近地表异质性和强相干噪声等方面克服挑战。后期勘测分析表明，J-FX方法显著抑制了地面滚动，同时保持信号保真度——这一点对于碳酸盐岩地形中的高分辨率成像至关重要。CGG强调客户反馈显示了更清晰的断层解释和更高的结构绘图信心。
同样，PGS在西非海上项目中报告了成功的J-FX处理试验，复杂的盐构造带来了持续的成像困难。J-FX与宽带采集和先进迁移算法的结合产生了更清晰的地震图像，特别是在盐体下方。PGS指出，改进的成像直接有助于降低探索风险并优化井位选择。
- Shearwater GeoServices：在挪威海洋勘测中增强了深部成像和信噪比（2023–2024）。
- CGG：在中东陆地地震项目中实现超越高质量的地面滚动衰减与结构分辨率（2024）。
- PGS：通过J-FX和宽带数据集改善了西非的盐下成像（2024–2025）。
展望未来，主要的地震承包商预见到J-FX信号处理将在其数字地震平台中得到更广泛的应用。与机器学习和实时质量控制工作流的整合预计将进一步提高处理效率和地下洞察力。这些进展使J-FX成为满足行业对更高分辨率和更低风险勘探的关键技术之一。
未来路线图：技术进展与市场预测
J-FX（联合频率与空间）信号处理是一种有力的技术，用于增强信噪比和改善地震数据分辨率，预计将在2025年及随后的几年中取得显著进展和更广泛的应用。这一方法利用地震事件在空间和频率域上的一致性，正越来越多地融入前沿的地震采集与解释工作流中。
到2025年，计算能力的汇聚与创新算法的结合将使得在陆地与海洋地震项目中更有效地部署J-FX处理成为可能。像Sercel与CGG等制造商和技术提供商正在积极融合先进的信号处理模块——通常拥有J-FX或类似的多维过滤能力——进入他们的采集和处理系统。这些解决方案旨在提取更高质量的地下图像，尤其是在低信噪比或复杂地质环境中的挑战性应用中得到优化。
由Shearwater GeoServices与SLB（前身为斯伦贝谢）报告的近期现场部署，突显了J-FX处理的操作益处。特别是在2024年及2025年初，这些公司展示了通过密集的海底节点（OBN）和高密度拖曳勘测获得的数据质量的提升，归因于完善的多维信号处理工作流。这些改进转化为更清晰的断层描绘、更佳的属性提取和更可靠的油藏表征。
着眼于未来，将J-FX处理与机器学习（ML）和人工智能（AI）工具整合是关键关注领域。像PGS正在投资于结合自适应过滤与数据驱动噪声抑制的混合解决方案，促进更快的周转及改善地震解释的准确性。基于云的地震处理平台的趋势预计将进一步加快采用，例如TGS正在扩展其数字服务以包括可按需访问的下一代处理算法。
从市场角度来看，因在前沿区域勘探和对精准油藏监测的需求，推动对高保真地震成像的需求将继续推动对J-FX及相关信号处理技术的投资。像探索地球物理学家协会（SEG）这样的行业机构强调这些进展对满足不断发展的能源格局中的技术与商业挑战的重要性。随着数字转型渗透上游部门，J-FX信号处理在提升地震勘探效率与成功率方面将继续处于核心地位，直至2025年及以后。
来源与参考文献
- SLB
- CGG
- PGS
- TGS
- 欧洲地球科学家和工程师协会（EAGE）
- SLB（斯伦贝谢）
- Sercel
- 贝克休斯
- IEEE
- 国家海上石油产权管理局（NOPTA）
- 北海过渡管理局
- Shearwater GeoServices
