钛在海洋工程中的应用可以用于开采海洋石油和天然气的工程领域，包括用来探测碳氢化合物、提取石油和将烃原料从油气田中运出的海洋平台结构和海洋工程设施。
 
当前受油气行业商业发展的影响，海底暗礁的探测范围变宽，深度已达到2000m。与海上实体工业相比较，海上油气生产设备的操作环境要复杂的多，原因如下：
石油、天然气、卤水、钻井泥浆携带的氢硫化物、氧气、二氧化碳和其他杂质中产生的腐蚀介质；
--150~200℃高温；
--介质内部的高压；
--巨风、海浪、北部冰原的压力、地震活跃地区的地震荷载引发的强静态和动态载荷；
---50℃的低温。
钛合金能用于多种石油生产系统和装备中。海洋水下设备包括：钻杆、水下立管、深潜工程设备的机身和其他构件；水上设备(平台)包括海水和饮用水系统，各种热交换设备(蒸馏器、蒸汽发生器、冷凝器)、泵、消防系统和其他构件。欧洲的挪威和英国对钛合金在近海开采等方面的研究最为透彻。如众所周知的位于挪威海的石油钻井平台使用了大量的钛合金，每个平台使用的钛合金总量超过500t。
俄罗斯很少在近海开采中使用钛合金，但近来俄罗斯也开始积极开采位于北极圈和远东海沟的油气。
为了开采北极圈的油气，俄罗斯和挪威达成了战略合作。挪威成为俄罗斯开发北极圈油气计划的战略合作伙伴。因此可以相信，钛合金在北极圈油气开采领域能够得到更广泛的应用。
在设计位于北极圈的“Pryrazlomnoje”油气田开采平台时，有提议采用350~400t的钛合金铺设管道网络，其中一部分管道表面进行表面热氧化处理，以保护平台的钢铁结构免于遭受电偶腐蚀。
随着海上石油产业的发展，需要更多的钛合金去制造机械设备，因此对钛合金的需求会迅速增加。尤其是在海洋的更深处提取石油和天然气，使得钛及钛合金将变得越来越重要，因为在极深处深钻孔意味着需要降低钻井系统的质量。对于重型钢铁钻井系统，与钛设备相比，平台的底座需要更加坚固，起重设备也要更为强力。
断裂长度指管道在自身重力作用下可能断裂的长度。从图1可以看出，在相同的屈服强度，钛管道的断裂长度远大于铁管道。这意味着在相同重量条件下钛管道系统可以比铁管道系统用于更深的油气田中。
此外，将钛应用于钻井的替换结构也有很大优势。如在立管中使用钛金属可减小结构体密度、增加浮力、甚至使下潜器在更深的地方工作。
碳氢化合物开采问题随着海洋深度和油气储层深度的增加而加剧。坐落于波罗的海的俄国凝析油田“Shtokmanovskoje”深度在280~380m，然而凝析油储层却分布在1800~2300m的深度中。
由于钻井作业需要在恶劣的地质环境下进行，对比强度、导热率、耐磨性的要求会更加苛刻。
用于近海作业的钛合金材料主要是Gr.5，其改进的Gr.23和Gr.29也应用广泛。为适应介质腐蚀和高温，可使用下列添加了钯和钌的改进合金：Gr.24，Gr.29，Gr.18，Gr.28。
总之，对钛金属优良的性能和其昂贵的造价之间权衡的讨论日见激烈。在决定一项工程所用材料，尤其是针对近海、远海工程，设计者面临两种选择：①选择造价低廉但是不适合长久使用的材料；②选择昂贵但使用寿命长的材料。便宜的材料在一次性投入上更为经济，但由于频繁的维护和停工检修使后期维护困难重重；昂贵的材料先期投资较大但后期运行维护投入较少。
钛设备因其较长的使用寿命和较低的运行投入可以弥补其较高的先期投入，因此选择钛金属而非其他结构金属是完全合理的。