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除了把现有的加油站收入囊中之外，中石油和中石化还以国家利益的名义实施了两大垄断性战略。
一是获得了新建站点的垄断资格。2001年6月，国家经贸委等三部委下发《关于严格控制新建加油站问题的通知》，明确规定今后各地新建加油站将统一由中石化和中石油两大集团负责。这个严控政策曾经引起了地方政府的不满，就在通知下发20天后，浙江省嘉兴市就发出了一个政府批文，批准在当地新建24座加油站，其中18座是由两大集团以外的投资商建设。，此文当即引起石油主管部门的反弹，引发出一场不大不小的争吵。媒体的分析一针见血：在经贸委的通知之前，各地都有建设加油站的权限，而“严控”之后，税收主要归了中央，地方少了一块财源，自然会有反弹。
二是对民营油田进行大规模、强制性的收编和排斥。90年代中后期，民营资本已经渗透到石油开采领域，在陕西、新疆以及吉林等地，民营业主通过“联合经营、承包开发”的方式从事采油业。这些油田都是开采成本较高、规模甚小的小型油井，有的甚至是国营油田弃而不采的“废弃油井”。这些私营业主的存在被认为是扰乱石油市场秩序和制造环境污染的源头。于是，收编和整顿成为一个战略性的措施。《中国企业家》披露过一个很能说明实际情况的事例。位于新疆库车县的依奇克里克油田是中国首片废弃的整装油田，从1958年起，经过近30年的开采，共打井286口，累计生产原油90余万吨。由于油田原油产量逐渐减少，近于枯竭，被中石油塔里木油田分公司认定不具备工业开采价值，归为“废油井”。1998年，中石油撤出依奇克里克油田，很快，一家叫金禾的民营企业进入油田，它与地方政府达成合作意向，在近300口废弃油井采油，每年竟可出油4万吨左右。金禾在“废油井”采出油来，让中石油颇为不悦，塔里木油田分公司多次向自治区政府反映，状告库车县政府与金禾公司的合作是越权经营油气资源开发行为，违背了《中华人民共和国矿产资源法》，侵犯了中石油的探矿权。跟发生在嘉兴的加油站事件一样，石油公司对油田的垄断同样引起了地方利益的反弹。2002年7月，中石油向国家经贸委递交报告，反对陕西省政府提出的将陕北私营油田进行省内重组的方案。报告称陕北地区的私营以及县级钻采公司乱开滥采，伙同私营的油老板抢占中石油下属的开采面达9000多平方公里的油田，双方10年间多次发生纠纷，引发150多起群体冲突事件，导致多人伤亡。而陕西省经贸委也向国家经贸委递交了报告，辩称当地的石油开发已经走上了科学、规范、有序的轨道，以当地的石油公司、现代中国的第一个油田—延长油田为主体的地方石油企业有能力合理开发油田。陕西省的报告还称，中石油利用国家资源管理机制和自身便利条件，抢先登记了陕北地区的绝大部分石油资源，甚至将延长油田的地块又登记到自己名下，造成资源闲置，没有进行实质性开发。报告说，离开了石油，陕北的地方财政将重新陷入困境。
在实现了对油田资源和销售渠道的双重控制之后，中国的两大石油公司则加快了海外上市的步伐以及与全球寡头石油公司的合作。
2000年4月，中石油在香港H股上市。10月18日，中石化在香港、纽约和伦敦三地证券交易所上市，2001年7月继而在国内A股市场成功发行28亿A股，成为中国股市上最大的蓝筹股。据透露，在股票发行前，中石化高层曾三次拜会香港的华人首富、和黄集团主席李嘉诚，后者“受诚意感动”当即决定购买1亿美元的中石化H股股票。中石化股票的发行价在当时引起过一场争议，该公司发行167亿股H股的时候，价格为1.6港元，而发行A股的时候则定价为4.22元，A股是H股的2.48倍，这种内外有别的做法引起股民很大的争议。在上市过程中，中石油和中石化的海外战略投资者都是以定向募集的方式进行的，除了香港的李嘉诚家族、美国“股神”巴菲特以及高盛投资之外，还有全球最重要的石油巨头，其中，埃克森美孚、壳牌以及英国石油公司（BP）集团一起成为中石化的战略投资者。三家购买中石化全球发售股票的一半，BP还以战略伙伴身份斥资6.2亿美元购买约35亿股中石油股票，占当时流通股的近20%。据财经观察家叶檀的计算，到2007年3月，中石化H股的价格为6.3港元，相当于为海外投资人创造了100亿美元的财富。在某种意义上，这些海外投资人成为分享中国改革成果的最大获利者之一。