石油被（bèi）稱為“工業的血（xuè）液”，從中（zhōng）可以看出（chū）石油對工業的重要性,這也決定了（le）石油的價值很高。當今世界仍處於工業社會階段（duàn）,世界（jiè）經濟總體上（shàng）處於較（jiào）快發展時期（qī）,對所需石（shí）油量的需求必然很大。目（mù）前（qián）,石油開采以陸地為主,海洋為輔。隨著陸（lù）地石油存儲點的不斷開發,各國逐漸將（jiāng）目光轉移到了海上。陸地開采石油的設施以鋼材為主要材料,但開采海洋油田的環境與陸（lù）地大不相同,鋼材的自重與腐蝕已不適應（yīng）海（hǎi）洋環境,以碳纖（xiān）維複合材料為主的先進複合材料可以很好的適應海上惡劣的環境（jìng）。從物理特性方麵來看鋼絲的自由（yóu）斷裂長度最（zuì）短,碳（tàn）纖維和芳綸有著優異的自重懸垂性。這也就（jiù）是說,鋼製件用於（yú）深（shēn）海油田時,需用大量浮（fú）力發泡體提供浮力,而碳纖維複合材料工業部件可以在原有的基礎上減重35%，大大降低了（le）這部分的費用。此（cǐ）外（wài）,鋼製件容易被海水腐蝕，易（yì）產生扭曲，使用壽命短,約4-6年（nián）;而CFRP耐海水腐蝕,使用壽命長,約25~30年。

碳（tàn）纖維複合（hé）材料是輕量化的代名詞，並（bìng）且在汽車輕量化、航天航空、醫療器械等領域得到了大量的應用。筆者認為碳纖維複（fù）合材料也可用來製造海上石油張力（lì）腿平台(TLP)的部件、鑽探裝置(MODU)和浮式生產係統(FPS)等方麵。具體的應用（yòng）實例如下。

(1)生產井管（guǎn）。生產井管是從海底延伸到鑽井平台甲板的構件,大多采用直徑為10.5in(266mm)的管材。通（tōng）過設置在其中的配套裝置,使油、氣從海底流到貯藏槽(罐)。在墨西哥灣的1220m深海（hǎi）油田用的升（shēng）降機,當升（shēng）降機的升降管采用碳纖維與玻璃纖維混雜複合材料時,與不鏽鋼管（guǎn）相比時,每米的有效重量輕45kg,1200m可減重54t,大大降低了所需浮力體的費（fèi）用。

(2)管、貯（zhù）罐和甲板。玻璃鋼(GFRP)可用來製造海水管道、防火用的水管、低壓送浮力體的費用水管、貯（zhù）罐（guàn）和其他構建。但是,GFRP是絕緣體,可能因流體流動摩擦而引（yǐn）發（fā）靜電火災或爆炸。如果在基體樹脂（zhī）中加入炭黑（hēi）或短切碳（tàn）纖維,可（kě）防（fáng）止靜電的發生。如果采用碳纖維與玻璃纖維混雜增強(CF/GFRP),則可有效防止靜電事故的發展,且可降低生產成本（běn）。

(3)繩索( tethers)。繩（shéng）索用以把TLP拴（shuān）在（zài）海底。鋼製繩索（suǒ）最深的應用於墨西哥灣4000(1ft=0.3048m)深的TLP;如果TLP超過500(1500m)深,鋼製繩索費用變得（dé）非常大,需碳纖維複合材料繩索( comptethers)取代。同時, comptethers柔（róu）軟可盤繞（rào）在（zài）直徑為4.4m的軸上,儲存、運輸（shū）和使用非常方便（biàn）,可降低工程成本。

(4)撓性管、連接管。深海使用的撓性管及連接管是碳纖維的最大潛在市（shì）場之一。撓性管（guǎn）是擠壓成型的同心圓管,在樹脂（zhī）聚合（hé）物管子的上麵施以增（zēng）強用的金屬螺旋層(圓周方向增（zēng）強)而成。它（tā）構成比較薄的兩個層麵,表層保持強度,內層具有（yǒu）耐堿等耐蝕（shí）性。這兩個層麵並不接合在（zài）一起,而是保持著撓性。它可用於變化較大（dà）的狀態下輸送各（gè）種流體。連接管( umbilicals)是（shì）用來捆紮束縛從平台（tái）延伸到海底的液壓控製管線及甲醇（chún）輸送管線、熱塑（sù）性樹脂軟管（guǎn）、電氣電纜等的管線。它作為控（kòng）製海麵下的生產及維修起到重要作用。

(5)近海平（píng）台的二次結構（gòu）材料。近海平台的二次結構件有格柵框架、扶梯、輔助（zhù）平台、電纜托（tuō）架和電纜橋架等。FRP格柵框架已得（dé）到廣泛應用。殼牌公司在墨西哥（gē）灣的4個TLP使（shǐ）用了FRP格柵框架結構。混雜複合材料橫（héng）梁在其頭與尾的凸緣（yuán）上采用了（le）碳纖維。

(6)浮力組件( buoyancy modules)。在製造增（zēng）強小直徑中空球的複合發泡體時可采用碳纖（xiān）維（wéi）。這種（zhǒng）浮力組件可使用（yòng）在4000t的海麵下。為開采（cǎi）5000~10000f深海下的石油和石油（yóu）氣,這（zhè）種浮力組件（jiàn）及（jí）套箱（xiāng）的需求量愈來愈大,需用大量的碳纖維。此外,碳纖維複合材料（liào）還可用來製造（zào）槽（cáo）罐和壓力容器等。綜上（shàng）所述,碳纖維複（fù）合材料在鑽（zuàn）井管、生產井管、撓性管、連接管、TLP係繩索和高壓容器（qì）等方麵得到應用。隨著近海油田（tián）向（xiàng）深海油田的（de）轉移開（kāi）放,用量與日俱增。顯然,深海油（yóu）田的開發將是碳纖維應用的最大潛在市場之一。