隨著海洋油氣開發向深海發展，以鋼材為主的傳統材料越來越難以勝任。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以深的深水中作業時，海水對裝備造成的壓力載荷，是傳統材料無法承受的。海浪的波動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，深海油氣開發領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脂。碳纖維樹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，它還有耐腐蝕性強、抗疲勞損傷性能優異、易于修補、抗沖擊性強、熱膨脹系數和導熱性低、質量輕又無浮力等諸多優點，適合應用于深海石油平臺的結構件上。

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

　　以深海油氣開采的關鍵裝備臍帶管纜為例，當管纜延伸至海水下2000m以上時，若用鋼管，其自重引起的極限延伸率會使內部集束電纜崩斷，因此在動態漂浮過程中，臍帶管纜需要增強軸向抗張能力；但若是通過增加臍帶管纜中內置鋼管壁厚或鋼管數量來提高這種抗張能力，又存在因自重過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，可比鋼材減重80%。采用這類使用CFRP增強的臍帶管纜，免維護使用壽命達25年。

　　海洋油氣產品是通過豎直的生產立管，從井口經過泵站傳輸到平臺上。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輕質高強的性能優勢不可替代。隨著深水立管質量的增加，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張緊錨系。CFRP立管質量僅為鋼制立管的一半，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采過程中金屬管自重帶來的體系不穩定、能耗過大和施工不便利等問題。