中國海洋石油總公司是中國最大的海上油氣生產商。從20世紀90年代開始，經過一係列內部資源的重組整合優化，中國海洋石油總公司確立了“整體設計、分步實施”的改革上市戰略，逐步實現了石油勘探開發板塊、專業服務板塊及化學板塊等集團資產的分板塊上市，並形成了各板塊良性互動、協調發展的局麵，使中國海洋石油總公司由一家單純從事油氣開采的公司，發展成為主業突出、產業鏈完整的綜合性能源集團，實現了各項資產和業務價值的最大化。
2001年2月，中國海洋石油有限公司（以下簡稱“中海油”）在經曆了第一次上市失敗後，再次向香港和美國證券市場發起衝擊，結果大獲成功：融資18.89億美元，平均認購率5.3倍；首日收盤逆市勁升17.6%，為當時中資股海外上市所罕見。紐約股票交易所（NYSE）將其評為首季全球IPO最佳表現第2名，《國際股本資本市場》雜誌將其評為“亞太地區本季最佳IPO”，《亞洲貨幣》、《國際金融評論》將其評為2001年度最佳上市。5月，中海油被加入MSCI（摩根士丹利中國指數）,7月又被豁免上市兩年的最低標準而入選恒生指數成分股。
借助中海油的成功上市，中國海洋石油總公司（以下簡稱“中國海油”）拉開了內部資源整合、股權多樣化和資本運作的大幕。2002年2月，海洋石油工程股份有限公司（以下簡稱“海油工程”）在上海證券交易所上市，融資7.5億元人民幣。同年11月，中海油田服務股份有限公司（以下簡稱“中海油服”）在香港聯交所上市，融資22.3億港元。2006年9月，中海石油化學股份有限公司（以下簡稱“中海化學”）在香港聯交所上市，融資22億港元。2007年9月，中海油服回歸A股，在上海證券交易所掛牌上市，融資67.4億人民幣。至此，中國海油現代企業製度基本建成，公司旗下主要資產基本實現了分板塊、分階段上市，中國海油走出了一條分板塊上市的產權優化配置之路。
資金和體製，中國海油發展的命脈
中國海上油氣勘探始於20世紀50年代，初期僅在南海進行了小規模的地質調查和油氣勘探活動。1965年，當時的石油部確立了“上山、下海、大戰平原”的戰略，加大了對海上石油的勘探力度。但受製於其高投資、高風險和高科技的特點，中國海洋石油工業發展緩慢，直到1978年海上石油原油產量仍不足9萬噸。1982年，中國政府決定采用風險合同模式發展海上石油，並公布了《中華人民共和國對外合作開采海油石油資源條例》。同年2月，中國海油成立，全麵負責對外合作開采海洋石油、天然氣資源以及產品在國際市場的銷售。
到了1998年，中國海油的海洋石油產量從成立之初的9萬噸增長到1632萬噸；資產總額從17億元增至318億元。在當時中國三大石油公司中，中國海油規模最小但效率最佳，日子過得很“滋潤”。但就在1998年，走過16個年頭的中國海油絆了一個不大不小的跟頭：公司營業收入從1997年的123.73億元降至93.12億元，淨利潤從49億元暴跌到5.8億元。出現這種情況主要緣於國際原油價格的暴跌，中國海油1998年全年銷售原油的平均價格從18.75美元跌到11.71美元，每桶減少7.04美元。盡管國際油價屬於不可控因素，但製約中國海油長期發展的問題卻逐漸暴露了出來，核心問題在於兩點：資金和體製。
資金匱乏，缺乏持續造血機製
在石油行業，規模是重要的競爭力指標。1999年，中國海油首次躋身美國《石油情報周刊》世界最大50家石油公司（第50名），但排名前列的國際石油公司在石油和天然氣的儲量、產量上都數倍於中國海油。隨著經濟全球化的發展，石油公司之間的國際競爭日趨激烈，石油行業並購風潮愈演愈烈，特別是當時中國正在申請加入世界貿易組織，國內外市場即將融合，中國海油將和國際石油公司同台競技、“與狼共舞”，因此必須突破規模瓶頸，這需要巨大的資金支持。但中國海油的資金嚴重不足，資金匱乏直接製約了中國海油發展擴張的步伐。根據當時的規劃，中國海油要在接下來的幾年中開發現有資源，啟動中海殼牌石化項目、海南化肥項目，需要的資金高達500億元。而公司當時能夠調動的資金隻有200億元，資金缺口高達到300億元。
計劃經濟烙印，經營體製滯後
除資金問題外，計劃經濟體製時代留下的落後經營體製也嚴重滯後於國際石油行業的發展趨勢。一方麵，中國海油僅局限於勘探與生產，開采出的原油和天然氣直接銷售給中石油和中石化。這樣單純的上遊業務使得公司完全暴露在油價波動的風險下，也與上下遊一體化的國際石油行業發展趨勢相悖；另一方麵，在計劃經濟體製下，整個公司形成了“大而全”的模式，既有勘探開發隊伍，又有專業技術服務隊伍，還有承擔社會服務職能的後勤單位。社會職能、公益事業、後勤服務並存，攤子大、戰線長。集團內部“大而全”、“小而全”，產業線條不清晰，油公司、專業公司、基地公司同灶吃飯，分工不明確，造成機構臃腫、人浮於事、效率低下等先天不足。
資金和體製問題相互聯係、相互製約，橫亙在了中國海油的麵前，是守成還是發展，考驗著中國海油領導者的智慧和膽識。
整體設計，分板塊上市
石油產業是投資巨大的產業，海上油氣開采更是如此，單純依靠國家投資或銀行貸款獲得巨額發展資金是不現實的。通過上市籌集發展資金，就成為國際石油公司的普遍做法。
自20世紀80年代起，許多國家的國有石油公司紛紛進入國際資本市場，通過上市籌集發展資金，加快業務發展和行業並購。麵對資金和體製的雙重壓力，中國海油領導者清醒地認識到，隻有通過改製上市，對接國際資本市場才能建立起支持企業長期發展的融資渠道和與國際石油公司接軌的經營機製。中國海油將海外上市視為突破融資瓶頸和加速體製變革的關鍵一役。“通過進入國際資本市場獲取發展資金和改革動力並轉變經營機製是我們的堅定戰略”；“通過上市，可以樹立中海油的品牌，通過增發股票或債券靈活籌資，突破長期製約公司發展的資金瓶頸”；“海外上市能從根本上轉變企業經營機製，因為上市以後公司的治理結構、股東結構將會發生根本性的變化，機製和觀念也就必須隨之轉變”。
在做出上市決策後，一個亟待解決的問題就是，如何才能走出一條既博得國際投資者認可、符合國際石油公司慣例，同時又能充分體現企業實際情況、實現集團整體利益最大化的上市之路。
國際石油公司的通行模式是專業化分工，既有以油氣勘探開發為主的油公司，也有提供專業技術服務的服務公司。而打著計劃經濟烙印的中國海油既有勘探開發隊伍又有專業服務隊伍，還有承擔社會服務功能的生產後勤單位。這種大而全的模式不同於國際石油行業的通行模式，導致內部職責不清、效率低下，約束了油公司和專業公司的發展。在這種情況下，如果所有資產打包整體上市，可能會由於包袱過重，不符合國際慣例而難以得到國際資本市場的認同。基於此，中國海油確立了“整體設計、分步實施”的分板塊上市戰略，即對公司內部資源采取先油公司、再專業公司、後基地公司的分板塊重組上市模式,以油公司的發展為龍頭，優先發展主業，靚女先嫁，以主業帶動輔業，以上市促進非上市，從而推動集團各業務的全麵發展，實現集團價值最大化。
在具體操作過程中，中國海油遵循了“專業化、市場化、集團化”的操作策略和原則。
“專業化”是指按照國際石油公司體製，將業務按照專業化分工原則，一分為四：組建油公司、兩家專業公司和基地公司。油公司人員精幹、資產優良，既符合國際石油公司體製，又容易獲得資本市場的認可，同時也有利於油公司輕裝上陣；專業公司分工明確，有利於自身發展，以及外部市場開拓，避免內部同業競爭；將生產支持服務留在基地公司，為基地公司打下發展的基礎。
“市場化”是指在一個集團下的不同業務板塊，不再是你我不分家，而必須確立各自的市場主體地位，在企業內部引入市場機製，使各業務板塊按照各自行業規律和市場化的要求來發展，關聯交易按照市場化原則進行規範，有利於真實反映各個業務板塊生產效率和市場競爭力。
“集團化”是指在大的集團架構下，各業務板塊既分工明確，同時又要樹立“一盤棋”意識，按照協調發展的思路和原則，按照集團總體發展戰略和產業規劃，各業務板塊之間相互依存、相互協同、相互促進、共同發展，從而提升集團綜合競爭力，實現集團價值最大化。
在統一思想、確定發展戰略和操作路徑後，自1999年起，中國海油開始實施以走向國際資本市場為動力、以建立國際油公司體製為目標的大規模重組改製戰略。改革一直持續到2002年，中國海油完成了自成立以來最大規模的重組，從以地區為主的垂直管理體製轉變為按業務劃分、高度專業化的組織架構，形成了油公司、專業公司、基地公司等業務板塊。
1999年，中國海油將內部從事油氣勘探、開發、生產和銷售的業務與其他業務分離，組建中國海洋石油有限公司，並於2001年2月以紅籌股紅籌股這一概念誕生於20世紀90年代初期的香港股票市場。中華人民共和國在國際上有時被稱為紅色中國，相應地，國際投資者把在海外注冊、在香港上市的那些帶有中國大陸概念的股票稱為紅籌股。的形式在香港和紐約上市。
2001年下半年至2002年上半年，中國海油將內部為油氣勘探、開發、生產提供專業技術服務的10家專業公司，按照專業化分工原則組建成兩家專業技術服務公司--海油工程和中海油服。海油工程於2002年2月在上海證券交易所掛牌上市，中海油服於2002年11月在香港上市，2007年9月回歸A股。
2004年，中國海油開始基地係統的重組，組建中海石油基地集團有限責任公司，2008年，基地集團進一步改製為中海油能源發展股份有限公司（下稱海油發展），並籌劃國內上市。
2006年，中國海油將內部從事化肥和甲醇等化工品生產的企業合並重組為中海化學，同年9月在香港聯交所上市。