隨著(zhù)海洋油氣開(kāi)發(fā)向深海發(fā)展，以鋼材為主的傳統材料越來(lái)越難以勝任。由于傳統材料造成裝備自重很大，對采油平臺造成了很大的載荷要求。在1500ｍ以深的深水中作業(yè)時(shí)，海水對裝備造成的壓力載荷，是傳統材料無(wú)法承受的。海浪的波動(dòng)對材料的抗疲勞損傷提出了更加苛刻的要求。由于在深海區域對裝備的防腐維護、部件更換等成本比近海區域要高很多，因此，對所用材料的防腐性能也提出了更高的要求。

　　在這樣的背景下，近年來(lái)，深海油氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域出現了用碳纖維增強復合材料(CFRP)取代傳統材料的趨勢。碳纖維復合材料是碳纖維與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復合所制成的結構材料，其中應用最多的是碳纖維增強樹(shù)脂。碳纖維樹(shù)脂復合材料抗拉強度在3500Mpa以上，是鋼的7～9倍，抗拉彈性模量為23000～43000Mpa亦高于鋼。其比強度、比模量比鋼材以及鈦合金高得多，同時(shí)，它還有耐腐蝕性強、抗疲勞損傷性能優(yōu)異、易于修補、抗沖擊性強、熱膨脹系數和導熱性低、質(zhì)量輕又無(wú)浮力等諸多優(yōu)點(diǎn)，適合應用于深海石油平臺的結構件上。

　　近年來(lái)，CFRP在深海油氣領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現了部分材料的工程化應用。當鉆井深度少于1500m時(shí)，還可以使用鋼材；當開(kāi)采深度達到2000m時(shí)，海水所引起的巨大的張力載荷會(huì )導致鋼材延伸變形，對一些鋼制裝備，如立管和系纜，將產(chǎn)生破壞性影響；當開(kāi)采深度達到4000m時(shí)，部分鋼制部件已無(wú)法滿(mǎn)足性能要求，需要CFRP和鋼材并用；當水深達到5000m時(shí)，鋼制部件已經(jīng)不能滿(mǎn)足使用要求，需要大量使用由CFRP制造的裝備。

　　以深海油氣開(kāi)采的關(guān)鍵裝備臍帶管纜為例，當管纜延伸至海水下2000m以上時(shí)，若用鋼管，其自重引起的極限延伸率會(huì )使內部集束電纜崩斷，因此在動(dòng)態(tài)漂浮過(guò)程中，臍帶管纜需要增強軸向抗張能力；但若是通過(guò)增加臍帶管纜中內置鋼管壁厚或鋼管數量來(lái)提高這種抗張能力，又存在因自重過(guò)大而引起崩斷的危險。如果使用集束CFRP拉擠桿，在達到與鋼管相同承載效果時(shí)，可比鋼材減重80%。采用這類(lèi)使用CFRP增強的臍帶管纜，免維護使用壽命達25年。

　　海洋油氣產(chǎn)品是通過(guò)豎直的生產(chǎn)立管，從井口經(jīng)過(guò)泵站傳輸到平臺上。入水越深，立管就承受越大的壓力。與傳統鋼制立管相比較，CFRP輕質(zhì)高強的性能優(yōu)勢不可替代。隨著(zhù)深水立管質(zhì)量的增加，入水越深，采油平臺所要負擔的負荷就越大，導致需要用更大體積的浮箱來(lái)張緊錨系。CFRP立管質(zhì)量?jì)H為鋼制立管的一半，CFRP立管的減重直接減少了頂部張力，導致錨泊系纜張力相應減少，也使平臺尺寸相應減少，由此解決深海油氣開(kāi)采過(guò)程中金屬管自重帶來(lái)的體系不穩定、能耗過(guò)大和施工不便利等問(wèn)題。