随着海洋油气开发向深海发展，以钢材为主的传统材料越来越难以胜任。由于传统材料造成装备自重很大，对采油平台造成了很大的载荷要求。在1500ｍ以深的深水中作业时，海水对装备造成的压力载荷，是传统材料无法承受的。海浪的波动对材料的抗疲劳损伤提出了更加苛刻的要求。由于在深海区域对装备的防腐维护、部件更换等成本比近海区域要高很多，因此，对所用材料的防腐性能也提出了更高的要求。

　　在这样的背景下，近年来，深海油气开发领域出现了用碳纤维增强复合材料(CFRP)取代传统材料的趋势。碳纤维复合材料是碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合所制成的结构材料，其中应用最多的是碳纤维增强树脂。碳纤维树脂复合材料抗拉强度在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa亦高于钢。其比强度、比模量比钢材以及钛合金高得多，同时，它还有耐腐蚀性强、抗疲劳损伤性能优异、易于修补、抗冲击性强、热膨胀系数和导热性低、质量轻又无浮力等诸多优点，适合应用于深海石油平台的结构件上。

　　近年来，CFRP在深海油气领域已经实现了部分材料的工程化应用。当钻井深度少于1500m时，还可以使用钢材；当开采深度达到2000m时，海水所引起的巨大的张力载荷会导致钢材延伸变形，对一些钢制装备，如立管和系缆，将产生破坏性影响；当开采深度达到4000m时，部分钢制部件已无法满足性能要求，需要CFRP和钢材并用；当水深达到5000m时，钢制部件已经不能满足使用要求，需要大量使用由CFRP制造的装备。

　　以深海油气开采的关键装备脐带管缆为例，当管缆延伸至海水下2000m以上时，若用钢管，其自重引起的极限延伸率会使内部集束电缆崩断，因此在动态漂浮过程中，脐带管缆需要增强轴向抗张能力；但若是通过增加脐带管缆中内置钢管壁厚或钢管数量来提高这种抗张能力，又存在因自重过大而引起崩断的危险。如果使用集束CFRP拉挤杆，在达到与钢管相同承载效果时，可比钢材减重80%。采用这类使用CFRP增强的脐带管缆，免维护使用寿命达25年。

　　海洋油气产品是通过竖直的生产立管，从井口经过泵站传输到平台上。入水越深，立管就承受越大的压力。与传统钢制立管相比较，CFRP轻质高强的性能优势不可替代。随着深水立管质量的增加，入水越深，采油平台所要负担的负荷就越大，导致需要用更大体积的浮箱来张紧锚系。CFRP立管质量仅为钢制立管的一半，CFRP立管的减重直接减少了顶部张力，导致锚泊系缆张力相应减少，也使平台尺寸相应减少，由此解决深海油气开采过程中金属管自重带来的体系不稳定、能耗过大和施工不便利等问题。