与花费高昂的海外投资数额相左的是，三大石油公司每年从海外项目中获得的原油权益产量却难以与投资成本画上等号，投资效益更是惹来诸多争议。
记者获得的数据显示，2010年三大石油公司海外权益原油近7000万吨，虽然较2005年翻了一番，但相比2010年中国约4.2亿吨的石油总消耗量，三大石油公司从海外运回国内的原油却微不足道。
一名不愿透露姓名的国有石油公司高管向记者坦承，2010年中国石油公司运回国内的原油仅为500万吨左右，仅占海外权益原油的1/12。
另一位多次参与海外油气田谈判的企业高管表示，实际上中国三大石油公司在海外50多个国家和地区的原油收益远远超出了运回国内的数量，而在出自中国海外资产的石油中，更多以现货价销售到了国际市场，并非运往中国。
不仅如此，国有石油公司大手笔投资海外项目中的亏损情况也广受诟病，接受记者采访的业内人士表示，在三大国有石油公司的很多海外投资行为中，对企业自身利润的考量远高于对国家石油安全的考虑。同时，中国石油大学2010年一份报告显示：受管理制度及国际投资环境等因素的影响，三大石油公司在海外的亏损项目更是达到三分之二。
与此同时，作为国内除三大石油巨头外的另一大主要石油企业，中化集团也同样难逃亏损境地，记者了解到，2009年，中化集团在海外投资的3个油气田项目，累计亏损1526.62万美元。
