石油被稱為“工業的血液”，從中可以看出石（shí）油對工業的（de）重要性,這也（yě）決定了石油的價值很（hěn）高。當今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,對所需石油量的需求必然很（hěn）大。目前（qián）,石油開采以陸（lù）地為主,海（hǎi）洋為（wéi）輔。隨著陸地石（shí）油存儲點的不斷開發,各國逐（zhú）漸將目光轉（zhuǎn）移到了海上（shàng）。陸地開采石油的（de）設施以鋼材為主要材料,但開采海洋油田的環境與陸地大（dà）不相同,鋼材的自重與腐蝕已不適應海（hǎi）洋（yáng）環境,以碳纖維（wéi）複合材料為主的先（xiān）進複合材料可（kě）以（yǐ）很好的適（shì）應海上惡劣（liè）的環（huán）境。從物理（lǐ）特性方麵來看鋼（gāng）絲的自由斷裂長度最短,碳纖（xiān）維（wéi）和芳綸有著優異的自重懸垂性。這也就是說,鋼製件用於深海（hǎi）油田時,需用大量浮力（lì）發泡體提供浮（fú）力,而（ér）碳纖維（wéi）複合材料工業部件可（kě）以在原有（yǒu）的基礎上（shàng）減重35%，大大降低了這部分的（de）費用。此外（wài）,鋼製件容易被海水腐蝕，易產生扭曲，使用壽命短,約（yuē）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（fù）合（hé）材料是輕（qīng）量化的代名詞，並且在汽車輕量化（huà）、航天航空、醫療器械等領域得到了大（dà）量的應用。筆者認（rèn）為碳纖維（wéi）複合材料也可用來製造海上石油張力腿平台(TLP)的部（bù）件、鑽探裝（zhuāng）置(MODU)和浮（fú）式生產係統(FPS)等方麵。具體的應用實例如下。

(1)生產井管。生產井管是從海底延伸到鑽井平（píng）台甲板（bǎn）的構件,大多采用（yòng）直徑為10.5in(266mm)的管材。通過設（shè）置在其中的配套裝置,使油、氣從海底流到貯藏槽(罐)。在墨西（xī）哥灣的1220m深海油田用的升降機,當升（shēng）降（jiàng）機的升降管采用（yòng）碳（tàn）纖維與玻璃纖維混雜（zá）複合材料時,與不鏽鋼管相比時,每米的有效（xiào）重量輕45kg,1200m可減重54t,大大降低了所需浮力體的（de）費用。

(2)管、貯罐和甲板。玻璃鋼(GFRP)可（kě）用來製造海水（shuǐ）管（guǎn）道、防（fáng）火用的水管、低壓送浮力體的費用水（shuǐ）管、貯罐和其他（tā）構建。但是,GFRP是絕緣體,可能因流體流動摩擦而引發靜電火災（zāi）或爆炸。如果在基體樹脂（zhī）中加入炭黑或短切（qiē）碳纖維,可防止靜電的發生。如（rú）果采用碳纖維（wéi）與玻璃纖維混雜增強(CF/GFRP),則可有效防止靜（jìng）電事故（gù）的（de）發展,且可降低生產（chǎn）成本。

(3)繩索( tethers)。繩索用以把TLP拴在海底。鋼製繩索最深的應（yīng）用於墨西哥灣4000(1ft=0.3048m)深的TLP;如果TLP超過500(1500m)深,鋼製繩索費用變得非常（cháng）大,需（xū）碳纖維複合材料繩索( comptethers)取代。同時（shí）, comptethers柔軟可盤繞在直徑為（wéi）4.4m的軸上,儲存、運輸和使用非常方便,可降低工程成本。

(4)撓性管、連接管。深海使用的撓性管及（jí）連接管是碳纖維的最大（dà）潛在市場（chǎng）之一。撓性管是擠壓成型的同心圓管,在樹脂聚（jù）合物管子的（de）上麵施以增強用的金屬螺旋層(圓周方向增強)而成。它構成比較薄的兩個層麵,表層保持強（qiáng）度,內層具有耐堿等耐蝕性。這兩個（gè）層麵並不接合在一起,而是保持著撓性。它可用於（yú）變化較（jiào）大的狀態（tài）下輸送（sòng）各種流（liú）體。連接管( umbilicals)是用來捆紮（zhā）束（shù）縛從平台延伸到海（hǎi）底的液壓控製管線及甲醇（chún）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到重（chóng）要作用。

(5)近海平台的二（èr）次結構材料。近（jìn）海平台的二次結（jié）構件有格柵框架（jià）、扶梯、輔助平台、電纜托架和電纜橋架等。FRP格柵框（kuàng）架已得到（dào）廣泛（fàn）應用。殼牌公司在墨西哥灣的4個TLP使用了（le）FRP格柵框架結構。混雜複合材料（liào）橫梁在其頭與尾的凸緣上采用了碳纖維。

(6)浮力組件( buoyancy modules)。在（zài）製造（zào）增強小直徑中空球的複合發泡體時可采用碳纖維。這種浮力組件可使用在4000t的海（hǎi）麵下。為開采5000~10000f深（shēn）海下的石油和石油氣,這種浮力組件及套箱的需求量愈來愈大,需用大量的碳纖維。此外,碳纖維複合材料還可用來製造槽罐和壓（yā）力容器等。綜（zōng）上所述,碳纖（xiān）維複（fù）合（hé）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（qì）等（děng）方麵得（dé）到應用。隨著近海油田向深海油田的轉移開放,用量與日俱（jù）增。顯（xiǎn）然,深海（hǎi）油田的開（kāi）發將是碳纖維應用的最大（dà）潛在市場之一。