石油被稱為“工業的血液”，從中可以看出石油對工業的重要性,這也決定了石油的價值很高。當今（jīn）世界仍處於工業社會階段,世界經濟總體上處於較快發展時期,對所需石油（yóu）量的需求（qiú）必然很大。目前,石油開采（cǎi）以陸（lù）地為主,海洋為輔。隨著陸地石油存儲點的（de）不斷開發,各國逐漸將（jiāng）目光轉移到（dào）了海上。陸地開采石油的設施以鋼材為主要材料,但開采海洋（yáng）油田的環境與陸（lù）地大不相同（tóng）,鋼（gāng）材的自重與腐蝕已不適應海洋（yáng）環境,以碳纖維複合材（cái）料為主的先進複合材料可以很（hěn）好的（de）適應海上惡（è）劣的環境。從物理特性方麵來看鋼絲的自由斷裂長度最（zuì）短,碳（tàn）纖維（wéi）和芳綸有著優異的自重懸垂性。這也就是說,鋼製件（jiàn）用（yòng）於深海（hǎi）油田時,需用大量浮力發泡（pào）體提供浮力,而碳纖維複合材料工（gōng）業部件可（kě）以在原（yuán）有的基礎上減重35%，大大降低了這部分的費用。此（cǐ）外,鋼製件容（róng）易（yì）被海水腐蝕，易產生扭曲，使用壽命短,約4-6年;而CFRP耐海水腐（fǔ）蝕,使用壽命長,約25~30年。

碳纖維複合材料是輕量化（huà）的代名詞，並且在（zài）汽車輕量化、航天航空、醫療器械等（děng）領域得到了大量的應用。筆者認為碳纖維複合材料也可用來製造海上石油張力腿平台(TLP)的部件、鑽（zuàn）探裝置(MODU)和浮（fú）式生（shēng）產係統（tǒng）(FPS)等方麵。具體的應用實例如下。

(1)生（shēng）產井管。生產（chǎn）井管是從海底延伸到（dào）鑽井平台甲板的構件,大多采用直徑為10.5in(266mm)的管材。通過設置在（zài）其（qí）中的配套（tào）裝置,使油、氣從海底流到貯藏槽(罐)。在墨（mò）西哥灣的1220m深海油田用的升（shēng）降機,當升降（jiàng）機的升降管采用碳（tàn）纖維與玻璃纖維（wéi）混雜複合（hé）材料時,與不鏽鋼管相比時,每（měi）米的有效重量輕45kg,1200m可減重54t,大大降低（dī）了所需浮（fú）力體的費用。

(2)管、貯罐和（hé）甲板。玻璃鋼(GFRP)可用來製造海水管道、防火（huǒ）用的水管、低壓送浮力體（tǐ）的費用水管、貯罐和其他構建。但是,GFRP是絕緣體（tǐ）,可能因（yīn）流體流動摩擦而引發靜電火（huǒ）災或爆炸。如果在基體（tǐ）樹脂中加入炭黑或短切碳纖維,可防（fáng）止靜電的發生。如果采用碳纖維與玻璃纖維（wéi）混雜增強(CF/GFRP),則可有效防止靜電事故的（de）發展,且可降低生產成本（běn）。

(3)繩索( tethers)。繩索用以把TLP拴在海底。鋼製繩索最深的應用於（yú）墨西哥灣4000(1ft=0.3048m)深（shēn）的TLP;如果（guǒ）TLP超過500(1500m)深,鋼（gāng）製繩索費用變得非常大,需碳纖維複合材料繩索( comptethers)取（qǔ）代。同時, comptethers柔軟可盤繞在直徑為4.4m的軸上,儲（chǔ）存、運輸和使用非常方便,可降低工程成本（běn）。

(4)撓性管、連接管。深海使（shǐ）用的撓性（xìng）管及連接管（guǎn）是碳纖維的（de）最大潛在市場之一（yī）。撓性管是擠壓成型（xíng）的同心圓管（guǎn）,在樹脂聚合物管子的（de）上麵施以增強用的金屬螺旋層(圓周（zhōu）方向增強)而成。它構成比較薄的兩個層麵（miàn）,表層保持（chí）強度（dù）,內層具有耐堿等耐蝕性。這兩個層麵並不接合在一起,而是保持著撓性（xìng）。它可用（yòng）於變化較大的狀態下輸送各種（zhǒng）流體。連接管( umbilicals)是用來捆紮束縛從平台延伸到海底的（de）液壓控製管線及甲醇輸送管線、熱塑性樹脂軟管、電氣電纜等的管線。它作（zuò）為控製海麵下的生產及維修起（qǐ）到（dào）重要作用。

(5)近海（hǎi）平台（tái）的二次結構材料。近海平（píng）台的二次結構件有（yǒu）格柵框架（jià）、扶（fú）梯、輔助平台、電纜托架和（hé）電纜橋架等。FRP格柵框架已得到（dào）廣泛應用。殼牌公（gōng）司在（zài）墨西哥灣的4個TLP使用了FRP格柵框架結構。混雜複合材料橫梁在其頭與尾的凸緣上采用了碳纖維。

(6)浮力（lì）組（zǔ）件( buoyancy modules)。在（zài）製（zhì）造增強小直徑中空球的複合發泡體時可采用碳纖維。這種浮力（lì）組件可使用在4000t的海麵下。為開采5000~10000f深海下的石油和石油氣,這種（zhǒng）浮力（lì）組（zǔ）件及套箱的需求量愈來愈大,需用大量的碳纖維（wéi）。此外,碳纖維複合材料還可用來製造槽罐和壓力容器（qì）等。綜上所述（shù）,碳纖（xiān）維複合材料在鑽井管、生產井管、撓性管、連接管、TLP係繩索和高壓容器等方麵得到應（yīng）用（yòng）。隨著近海油田向深海油田的轉移開放,用量與日（rì）俱（jù）增。顯然,深海油田（tián）的開發將是碳纖維應用的最大潛在市場之一。