开发利用海洋，离不开海洋工程。海洋工程是依托、是手段，也可以说，海洋工程的发展，决定了海洋开发的进程。海洋工程可分为海岸工程、近海工程和深海工程等三类。每一类都有着各式各样的工程，这里，只简单介绍其中最代表性的工程。
人工岛——海上国度的第一步
人工岛的准确含义和包括的内容，目前还不太明确，不太统一。一般地说，是指海洋上，为了某种使用目的，采用重力式结构或浮式结构，通过人工修筑的岛屿。
人工岛从最初到现在，已经历很长的历史时期，最早可追溯到2个世纪以前。当初，人们在海边为了增加用地和航运等需要，在浅海用填土的办法造地，以后随着社会的进步和需求的扩大，逐步向海里推进，技术不断提高，于是，便形成了今天的人工岛。
1.人工岛的种类和用途
人工岛的种类和用途很多，已涉及世界上很多的地区和行业。
在日本，从20世纪50年代后期，开始较多地建造人工岛。到80年代末期，已建造和构思建造的人工岛有15个之多。这其中有为解决水深问题修建的港口人工岛；有为解决噪音问题修建的关西国际机场人工岛；有东京湾上的获岛人工岛，用于建设大型钢铁厂，1978年完工，耗资9000万英镑；有为修建世界著名的横贯东京湾的公路配套设施人工岛。还有为科学研究、旅游、休养、发电等建设的人工岛。
在美国，1954年建第一个人工岛，就是海豹人工岛，距海岸2.5千米，岛的直径达120米。1965～1966年间，在水深7～12米的长滩油田，建有4个类似的人工岛。每个岛的面积为4公顷，投资约200万美元。在阿拉斯加，美国建有5个人工岛，其中最大的一个是马克卢科人工岛，直径107米，耗资9400万美元，1983年完工。另外，美国还建有核电站、海水淡化、人类居住的人工岛。
前苏联里海油田，从20世纪初就开始用填海的办法修建人工岛。1923年时，已达到300公顷。当时水深4～10米，用多种办法进行填筑，为开发海滩和浅海打下了基础。
加拿大波弗特海域人工岛。从整个世界看，这一海域所建人工岛最多。1972～1987年间，就有30多座人工岛建成。波弗特海域人工岛，都是用来进行石油勘探开发的。波弗特海域，油气资源十分丰富，据估计仅石油储量就有300亿～400亿桶。该海域气象和海况条件恶劣，气候严寒，有严重冰冻，水深较浅，大部分为2～23米。通过人工岛工程建设证实，这种方法开发油气是合适的、是成功的。
需要特别提及的一点是，世界上的人工岛用途很多，用于石油勘探开发的人工岛数量最多，约占总数的40%。
波弗特海域人工岛，多为圆形，直径120米，设计寿命为5～15年。工程建设周期为50天，单个造价为300万美元。
除上述地区有较多的人工岛外，还有一些地区也有，如在荷兰，有都市化的人类居住人工岛。在巴西的阿雷亚·布兰卡，有食盐转运站人工岛，岛附近水深7米，可储存1.5×105吨盐，停泊3艘2000吨级驳轮。在中大西洋海域，有一大型炼油厂人工岛，面积达7.28×106平方米，允许25万吨级大油轮停靠。荷兰还计划在北海建造大型废物处理人工岛，要求不但能船舶停泊，还要有海上机场。
在我国，人工岛建设也已有初步成果。建成的人工岛虽然数量不多，但是在人工岛的研究上，已经比较深入并有相当的成果。我国的人工岛建设与研究，都是围绕浅海石油开发展开的。
1988年，胜利油田决定在浅海建造我国第一个人工岛，岛上打井52口，挖制原油3×105吨。胜利油田和全国10多个高等院校、科研院所一起，经过4年探讨研究，最终设计成功人工岛详细施工图。但由于地下油藏等原因，人工岛没有施工。人工岛设计得到美国ABS船级社认可，并获得我国国家专利。
20世纪90年代初，在渤海西部和北部，大港油田和辽河油田各建成一个人工岛。特别是大港油田人工岛，处在极浅海地区。这里的特点是，水上船开不进，陆上车跑不到，借助于人工岛，才开始了有实质意义的勘探开发工作，成了开发浅海石油中的一个模式。建人工岛修机场，如澳门和香港国际机场。
中国最大的海上天然气田
中国、美国和科威特合作开发的南海崖域13-1气田，是目前中国最大的海上天然气田。它于1996年1月10日投产，产量的绝大部分供应给香港，年供应量为29亿立方米，至少可稳定供气20年。同时，它还向海南省每年输送5亿立方米，用于生产化肥和发电。
2. 人工岛的结构形式
人工岛建设一般都采用重力式结构，所以耗费的材料和工时都较多。按建设方式和使用的材料分，人工岛可分为下面几种。
（1）自然坡（牺牲海滩）。人工岛。这种人工岛采用自然形成一定坡度的沙滩来保护中心岛，使其不受波浪冲击。这种平缓的滩坡能消耗波浪前进时产生的能量。在冬天，这种滩坡还可以使撞击的海冰破裂，从而保护中心岛不受损坏。
（2）沙石人工岛。沙石人工岛，就是在岛的周边用块石或者沙袋先筑成稳定的堤，然后往堤中心填筑沙子。沙石人工岛需要大量的沙石料，料源必须充足且方便，但和自然坡人工岛相比，还是省材料的。
（3）沉箱人工岛。沉箱人工岛是在不断总结沙石人工岛的基础上逐渐演化而来的一种结构形式。沙石人工岛都有一周圈的由大块或沙袋组成的斜坡堤坝，该堤坝必须有满足稳定要求的坡度。这样，在整体稳定上，在所用材料上就不如直立式的沉箱人工岛好。
3.岛陆交通
作为海上“孤堡”的人工岛，其生存与开发必须依靠后方大陆基地的支持与供应，人工岛与大陆之间的交通运输联系是必不可少的条件。资源开发量大的人工岛，除了岛上需布置相应的储存设施外，应建立岛陆之间的专用输送通道，必要时还需布置直接对外输送的设施。常用的岛陆交通运输设施有连桥、隧道、轮渡等。
（1）连桥。人工岛与大陆之间的专用跨海桥梁称为连桥。一般在人工岛离陆岸距离较近时采用，按需要可以是公路、铁路桥，兼顾交通往来和生产输运，也可以用皮带运输机、管道通过桥梁将生产物资向陆岸输送。连桥的通过能力要根据岛陆之间交通要求和岛上开发需求确定，连桥的结构设计除按桥梁设计标准外，要特别注意海洋环境的特点，台风暴潮的影响，雾、冰、雪等的影响，还要考虑桥下海上船舶航行要求，应保证具有足够的桥净空高度。岛上的供水、供电、供气重要，也需从陆岸通过连桥向岛输送。岛上生产物资量很大时，可能需要设专用连桥通道或专用缆车通道以保证安全与效率。
（2）隧道。海洋环境险恶、岛陆之间为重要海上航道，不宜架设连桥时，也可采用隧道的方案，在隧道内铺设公路、铁路和其他设施。此类海底隧道一般需布置在海底下数十至一百米，防止因海滩或海床冲淤演变影响，海底段是主体，两端用倾斜引车道分别与岛、陆连接，引车道坡度应满足公路、铁路要求。隧道近岛、陆两岸处需布置竖井，用于安装通风、排水、供电等设备。隧道的基建与维护费用高，需同连桥进行技术经济论证与对比。
（3）轮渡。人工岛与陆岸距离较远时，采用连桥或隧道的投资太大，维护费用也太高，岛与陆两处建设海上轮渡设施，通过船舶来解决交通运输问题是有效的方案。现在海上轮渡发展迅速，北欧技术先进，客货两运，并大量采用滚装技术，渡轮吨位与尺度增大，运输效率高。海上轮渡交通不仅用于岛陆联系，还用于长距离海上交通、国内区域和国际城市之间的联系。生产货物运输量大时，还须建设专用码头或港口来解决装卸问题，或采用管道输送技术来适应开发需求。
在有条件时，人工岛需布设直升机专用停机坪，以备岛上急救或其他突然事故用，这也是人工岛岛陆联系的特殊需求。
20世纪60年代以来，世界上人工岛工程发展很快，日本建造的现代化人工岛最多，美国、荷兰等国也很重视发展人工岛。1966年开始日本在神户市以南3千米、水深12米处的海域，用了15年的时间，以8×107立方米土石方填筑成一长方形神户人工岛，总面积达4×106立方米。用神户市西部两座山头建成了一海上城市。人工岛平均抛填高度20米左右，临外海一侧护岸长3040米，并修筑了1400米长的防波堤，掩护神户新港，港口陆域面积2.41×106立方米，新港一堤坝通过300米神户大桥，3跨拱形结构、宽14米，同陆岸连接，道路直达市区，联系紧密。人工岛上城市设施完备，旅馆、商店、住宅、学校、公园、医院和文化娱乐场所等齐全。1972年开始神户人工岛东西附近海域建造第二个人工岛——六甲人工岛，总面积达5.8×106立方米，抛填土石方达1.2×108立方米。还是采用移山填海的方法，从近处六甲山挖掘土石，用高架输送带，运到海边栈桥上，再装上船舶到海上抛填。1975年开始在长崎和佐世保之间的海湾内，填筑新大村飞机场，即长崎机场。离海岸1.5千米处有小岛——箕岛，用爆破方法炸平南、北两岛，在向陆一侧水深12～15米的海域中和箕岛东侧抛填土石，建成——人工岛，长3200米、宽430米，环岛护岸工程总长达5868米，西侧海岸可利用部分岛岩壁防护，护岸采用块石斜坡和人工异形块体护面的结构型式。机场跑道长3000米。人工岛与陆岸之间建一连桥作为交通联系。
未来海上摩天大厦
“云霄都市2001”的城址已落实在东京湾内侧千叶县浦安外海约10千米处的海上，预计在3～5年内完成前期工程，然后再用15～20年的时间建成大楼。这既是一座城市，也是一座海上大厦，要比当今世界上最高的美国“西尔斯大厦”（高442米）还要高出3.5倍，大厦总建筑面积为1100万平方米，分500个层次，25个大单元，可供14万人长期定居，30万人就业。大厦内设住宅、购物中心、学校、医院、娱乐场所等设施，还有办公机关及企业部门。
海洋平台——海洋石油开发的基础
海上平台是一种岛状空间结构物，具有一个高出海面的水平台面，是一种供人们进行海上油气生产作业或其他活动用的海上工程设施。按其结构特点和工作状态分为固定式和浮式两大类。固定式平台在整个使用寿命期内位置固定不变，其形式有桩式、绷绳式和重力式等。浮式平台是一种大型浮体，有的可以迁移，有的不迁移。建海上平台，除采用先进技术、选择高效小型设备以尽量压缩平台面积之外，还要对影响生产作业的各种因素进行充分的研究。一旦设计不合理，平台就很容易被摧毁，造成巨大损失，世界上很多国家都发生过石油平台由于台风、浮冰等原因而倒塌的事情。
随着人口的膨胀和陆上资源的减少，人类正加大海洋油气资源的开发，各国已在海洋中修建了大批海洋平台。据统计，目前世界大陆架范围内，共有6000多座平台在工作。自从20世纪30年代以来，美国为了开采由陆地延伸入墨西哥湾的油田，在防波堤外的浅海区修建了一座木质结构平台以后，世界海洋平台蓬勃发展，由小型向大型发展，由木质结构向钢结构发展，由浅海向深海发展，当前最深的平台已经工作在深达千米的深海中了。
随着海洋科学的发展，更多更先进的海上平台将会出现在世界的各个海域，为人类开采海底石油、天然气做出卓越贡献。
1. 海洋平台的种类
海洋平台的类型很多，真可谓是种类繁多，五花八门。为了适应不同的需要，科学家们设计了各种各样的海洋平台。如按照海洋平台的用途，可以分为钻井平台（用来在生产点钻掘油井）、生产平台（进行采油工作，上面配置安全装置、减压装置以及各种测量装置）、生活平台（供人员居住，同作业区分开以提高生活条件和安全度）、装油平台（供运油航舶停靠）以及烽火平台（用于燃烧天然气）等。根据海洋平台能否移动，可以分成固定式平台和活动式平台两大类。又据其结构形式的不同，固定式平台有重力式固定平台、桩式固定平台、柔性固定平台等；活动式平台有自升式平台和半潜式平台之分。当然，根据这些平台的具体结构形式，还可以再细分下去。不同的平台有不同的特点，因此也就适合于不同的环境条件，具有不同的用途。例如重力式固定平台一般适用于较浅的海域，而柔性平台则可用于数百米的深水区域。
2. 海上石油钻井平台类型
海上石油钻井装置分固定式和活动式两种类型。固定式钻井装置是发展最早的钻井和采油装置，它既可以用于钻井，又可用于石油生产。它有钢导管架桩基平台、钢筋混凝土重力平台、张力腿平台和绷绳塔平台等。活动式钻井装置具有独特的优点，它既能保证钻井时的平稳性，又具有易移动和能适应各种水深的特点。它一般有座底式平台、自升式平台、半潜式平台和钻井船等。而其浮式生产平台，有半潜式和油轮式平台两种。
目前，世界海洋钻井多采用活动式钻井装置。这类钻井装置既能保证钻井时的平稳性，又具有容易移动和适应各种水深的优点。据统计，到1997年底，世界上固定式和活动式钻井平台达到了7384座，仅1997年就安装了275座。
3. 用钻井平台开采石油开始时间
海上石油和天然气的开发，经历了由沿岸、近海向深海域发展的过程。最初，人们把钻井设备安装在海岸边，从陆上向海里打斜井开采海底油气，后来，又在海边建造木质结构的栈桥，或在浅海区建造人工岛，用于安放钻井设备进行钻探。第二次世界大战之后，随着海岸工程技术的发展，在近海出现了各种采油平台。1947年，美国在墨西哥湾建造了第一座远离海岸的钢导管架固定式采油平台，并钻出第一口商业性石油井，它标志着海洋石油开发进入了一个新阶段。据统计，到1997年底，世界海洋油田主要有2648座，其中北海311座，西非近海201座，东南亚近海202座，北美近海1482座。目前，世界上已有45个国家的100多家石油公司在海上开采石油和天然气，其采用的主要技术设备有固定式生产平台、浮式采油生产系统、海底采油装置等。
4. 采油平台能够安装在海底