碳纖維是一種纖維狀的碳材料，最大的特點就是輕質(zhì)高強，密度不到鋼的1/4，但拉伸強度是普通鋼的7～9倍。具有優(yōu)異的耐腐蝕性和耐高溫性，并且還具有與銅相似的導(dǎo)電性能，是集優(yōu)良的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能于一體的新型材料。碳纖維是在1000℃以上的惰性氣體中，利用高溫分解法對有機纖維(聚丙烯腈、瀝青等)進行燒制，去除纖維中除碳以外的其他元素即得到碳纖維。碳纖維一般不單獨使用，而是作為增強材料，添加到樹脂、金屬、陶瓷或者是混凝土當中構(gòu)成復(fù)合材料，其中應(yīng)用最多的是碳纖維增強樹脂。碳纖維從誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、高端工程裝備、重大基礎(chǔ)建設(shè)結(jié)構(gòu)工程、壓力容器以及體育休閑用品等領(lǐng)域。 在油氣開采業(yè)中，抽油桿是采油系統(tǒng)的主要部件，傳統(tǒng)的鋼制抽油桿在柔韌性和抗腐蝕性方面存在不足，在開采“三高井”或超深井時損耗較大，相比之下，碳纖維材料抽油桿由于其出色的力學(xué)性能和機械強度，在油氣開采業(yè)正得到廣泛應(yīng)用。目前，碳纖維抽油桿已經(jīng)在國內(nèi)很多油田得到廣泛應(yīng)用，中國石油集團大港油田、中國石化集團勝利油田等油田都開展了碳纖維抽油桿技術(shù)推廣。 海洋中蘊藏著豐富的油氣資源，油氣勘探開發(fā)正在由陸地向海洋，由淺海大陸架逐漸向深海延伸。然而，海洋中環(huán)境復(fù)雜多變，復(fù)雜的海水含鹽量很高，對設(shè)備設(shè)施具有極強的腐蝕性，很多設(shè)備設(shè)施都是以鋼材料為主，這就無形中增加了開采成本，同時也加大了作業(yè)風(fēng)險。碳纖維材料的低密度、高性能、高強度能夠有效緩解鋼制材料在深海環(huán)境所承受的重量和壓力載荷。在深海油田所使用的平臺臍帶纜、錨固纜繩和油井口連接到平臺的管材（立管）都可以用碳纖維材料部分代替，這樣能夠有效降低平臺的重量以及所承受的壓力，節(jié)約成本。并且相比于鋼制材料，碳纖維材料的使用深度能提高一倍，而且碳纖維材料的柔韌性也更便于運輸和施工作業(yè)。