考慮到當時全球股市正處於低迷狀態，中海油服的上市可謂逆流而上，以至原中海油服董事長傅成玉在回憶這段曆史時感慨萬千，“專業公司的發展，一直受到總公司黨組的高度關注，幾屆總公司領導班子在專業公司發展上都傾注了極大的精力，並在管理體製和運行機製上創造了有利於專業公司發展的內部環境。中海油服自2002年4月26日醞釀上市到在香港掛牌隻有不到7個月的時間，但卻是整個中國海油十年努力的結果。”
兩家專業服務公司以全集團37%的人員，帶著12%的資產上市，進一步提升了專業服務領域的競爭能力和自我發展能力。兩家專業公司上市後，開拓了融資渠道，僅上市後前3年就投資了100億元用於設備更新改造，自我發展能力和經營管理機製得到了極大提高，因為受到資本市場的約束，也進一步促進了企業管理水平的提高。
化學板塊重組上市，構建下遊拚圖
為了支持上遊天然氣田開發，完善公司上下遊一體化的產業鏈，中國海油於2000年7月在海南省注冊成立中海化學，其後通過持續的並購和興建，中國海油進入了化肥和甲醇生產領域。重組之前，中海化學主要從事化肥和化工產品的生產和銷售，並擁有9家子公司的投資權益。截至2005年底，中海化學總資產約63億元，淨資產約39億元。可以說，中海化學是中國海油下遊業務的重要組成部分。
中海化學作為一家高增長的化肥及甲醇下遊化工產品的生產公司，其運營資金主要來自資本金、自身經營積累的資金和外部貸款，資金來源和渠道相對狹窄。麵對中國化肥及其他化工下遊行業的強勁發展，以及中國加入世貿組織等進一步發展的良好機遇，中海化學需要及時開辟資本市場融資渠道以獲取下一步高速增長所需的資金。此外，由於國內化肥和甲醇市場較高的分散性和競爭性，中海化學在進行內生性發展的同時，也非常有必要以外部收購作為擴大自身經濟規模、提高競爭力的主要手段。除資金外，上市所帶來的無形價值和廣告效應將非常有助於中海化學企業形象的提升和品牌價值的積累。因此，2006年中國海油開始了對中海化學的重組和上市工作。
中海化學的重組原則是化肥和甲醇等資產的整體重組上市，即中海化學擁有的資產（包括近期劃入、收購的資產和權益）全部進入上市範圍，除約占總資產1%的非主營業務公司的股權予以剝離外，不涉及其他資產、債務、人員、業務的剝離。
重組上市資產包括：（1）中海化學擁有的年設計生產能力為80萬噸大顆粒尿素的生產裝置、貨幣性流動資產以及土地使用權、房屋、機器設備、車輛等固定資產和流動資產；（2）海洋石油富島股份有限公司（擁有年設計能力為52萬噸尿素的生產裝置）100%的股權；（3）內蒙古天野化工（集團）有限公司（擁有年設計生產能力為52萬噸尿素和20萬噸甲醇的生產裝置）90%的股權；（4）中海石油建滔化工有限公司（擁有即將在2006年投產的年設計生產能力為60萬噸甲醇的生產裝置）60%的股權；（5）海南八所港務有限責任公司（擁有生產性泊位10個，其中2個在建，港口年設計吞吐能力690萬噸）72.5%的股權；（6）海南中海石油運輸服務有限公司90%的股權；（7）海南中海石油塑編有限公司100%的股權；（8）中海石油（海南）環保氣體有限公司；（9）海南富島複合肥有限公司。
重組擬剝離的非經營性資產包括：（1）東方富島海灣大酒店60%的股權；（2）三亞度假村9.2%的股權；（3）海南富島綠色農業有限公司84%的股權。
重組後的中海化學在2006年9月順利在香港聯交所掛牌上市，募集資金22億港元，成為中國海油控股的第四家上市公司。
羽化成蝶，比翼齊飛
通過一係列內部資源的整合，中國海油形成了上市的一體化油公司、上市的專業技術服務板塊和上市的化肥板塊，各板塊之間形成了良性互動、協調發展的良好局麵。
上遊業務板塊中海油上市後，打開了資本市場融資渠道，獲得了發展資金，加大了勘探、開發投入，經營績效發生了翻天覆地的變化。公司總資產從上市前2000年的326億元增長到2011年的3,842億元，增長11.8倍；淨資產從161億元增長到2,629億元，增長16.33倍；銷售收入從242億元增長到2,409億元，增長9.95倍；總利潤從122億元增長到926億元，增長7.6倍。公司國內外油氣產量大幅度增加，油氣產量從2000年的2,264萬噸上升到2011年原油4,661萬噸、天然氣167億立方。上遊板塊的發展有力帶動了中國海油全集團的發展，積極履行了對國家和社會的油氣保障責任。
油公司的快速發展，為專業公司提供了更大的市場服務空間，海油工程和中海油服同樣獲得了快速發展。上市後的海油工程總資產從2002年的14.5億元增長到188億元，增長了12.96倍；淨資產從12.8億元增長到95億元，增長了7.4倍，為公司未來發展打下了堅實的基礎。中海油服總資產和淨資產在上市後分別增長了7.66倍和4.67倍，銷售收入和淨利潤分別增長了5.53倍和7.8倍；公司除投資幾百億元用於自身裝備建造外，2009年還以約23.3億美元全資收購挪威AWILCO鑽井公司，此舉使中海油服的鑽井裝備能力一下由全球排名第十二提高到全球排名第六。收購後，公司的業務範圍擴展到國際市場，獲得了與國際大型石油公司進行業務合作的平台，實現從淺水到深水的跨越，大大加速了公司的國際化進程。
中海化學整合了中國海油化肥及相關化工產品的生產和銷售，通過打通國際資本市場融資渠道實現了自身的快速發展，在中國化肥領域占領一席之地。公司從2003年至今，總資產、淨資產、銷售收入和總利潤分別增長了3.96倍、6.14倍、13.78倍和14.5倍。在短短10年間，中海化學從一個未涉及化肥化工領域的新企業發展成為行業中的佼佼者，實現了從單一以天然氣為原料向利用天然氣、原煤、磷礦等多種資源的轉變，從單一生產尿素產品向集研發、生產、配送、貿易和服務一體化經營模式的轉變，從在海南發展到麵向全國和海外發展的轉變，其裝置規模和技術、資產質量、競爭能力、可持續發展能力均處於行業領先水平。
利用國際資本市場平台，中國海油積極實施“走出去”戰略，融入國際石油市場，持續優化海外業務布局和投資結構，提升海外項目運作質量和效益，國際化經營規模持續擴大。2011年，公司海外資產比重26.4%，海外收入比重26.2%，跨國指數向國際一流公司逐步趨近，在“2011年中國100大跨國公司”排名中，中國海油位列第四。僅就海外油氣並購一項，中海油就先後完成了10餘次國際收購，累計收購斥資逾100億美元。
分板塊上市，多板塊協同，有效提高了中國海油的抗風險能力，在市場出現劇烈波動時，保持了中國海油經營業績的穩定增長。
2010年，中國海油油氣產量達到了曆史高點5,000萬噸油當量，實現了幾代海洋石油人建設“海上大慶油田”的夙願，標誌著我國成為世界海上石油生產大國，建立起了完整的海洋石油工業體係，在海洋石油勘探開發、海洋石油工程技術、大型裝備建造等領域進入世界先進行列，實現了從“引進來”到“走出去”的轉變，進而向“全球資源整合”階段的曆史跨越，用不到30年時間走完了發達國家海洋石油工業百餘年的曆程，為保障我國石油供應做出了重要貢獻。
海洋石油981深水半潛式鑽井平台於2008年4月28日開工建造，是中國首座自主設計、建造的第六代深水半潛式鑽井平台，由中國海洋石油總公司全額投資建造，整合了全球一流的設計理念和裝備，是世界上首次按照南海惡劣海況設計、能抵禦200年一遇台風的鑽井平台；選用DP3動力定位係統，1,500米水深內錨泊定位，入級CCS（中國船級社）和ABS（美國船級社）雙船籍。整個項目按照中國海油的需求和設計理念引領完成，中國海油擁有該船型自主知識產權。該平台的建成，標誌著中國在海洋工程裝備領域已經具備了自主研發能力和國際競爭能力。
在取得了一係列驕人業績的同時，中國海油的品牌價值也得到了顯著提升。2011年，中國海油在《財富》雜誌500強企業排名中位居第162位。中海油在《福布斯》雜誌“全球上市公司2000強”榜單中位列144位；在英國《金融時報》“全球市值500強”中排名第46位；在《石油情報周刊》“全球最大50家石油公司”排名中位列第34位；榮膺PMI（中國）項目管理大獎最高獎項--年度項目大獎，是獲此榮譽的第一家中國公司。2010年，在素有能源行業“奧斯卡”之稱的普氏全球能源年度大獎中，中海油從參評的200餘家公司中脫穎而出，榮膺“年度最佳能源企業”這一最高獎項，成為自普氏全球能源大獎創立12年以來唯一獲得年度最佳能源企業獎項的中國公司，並同時榮獲普氏“年度最佳能源生產商”稱號。評委小組高度讚揚了中海油在全球能源舞台上的崛起，普氏能源資訊總裁拉裏·尼爾（Larry Neal）先生表示：“這不僅僅是中國公司在大獎活動中首次拔得頭籌，而且中海油也躋身少數幾個能夠在同一年將兩個獎項收入囊中的精英企業之一”。
專家點評
中國海油“整體設計、分步實施”分板塊上市，是以企業集團作為控股公司充分發揮孵化器作用，通過按產業鏈培育業務板塊先後上市，逐步實現企業整體上市。實踐證明，中國海油通過分板塊上市之路實現了“將主業做優，將輔業做強”和“將優質資產做得更優，將相對不優的資產做優”的目標，實現了各產業板塊之間的比翼齊飛、協同發展，不斷放大和提升了集團整體價值。完整、協同的產業模式和內部市場打造出了綜合競爭實力，各業務板塊之間優勢互補、協同增效又構建起了集團的綜合競爭