2007年以来，针对四川盆地勘探的世界级难题，中国石油勘探与生产分公司组织西南油气田、勘探开发研究院、川庆钻探、东方地球物理公司联合攻关，取得重大科学发现和理论技术创新。克拉通内裂陷的发现、碳酸盐岩沉积模式和储层形成机制等重大创新，对推动中国乃至世界元古界—寒武系成藏理论创新和勘探突破具有深远的历史意义，达到国际领先水平。安岳特大型气田的发现对改善国家能源结构、保障能源安全意义重大。
中国寰球工程公司、大庆石化、石油化工研究院、抚顺石化、兰州石化、沈鼓集团、清华大学等，合作突破国内规模最大的裂解炉、乙烯装置分离工艺、专用催化剂等重大技术，使中国成为继美、德、法之后第四个拥有乙烯成套工艺技术的国家，打破了新中国成立以来长期依赖进口的局面，提高了中国乙烯工业及装备制造的国际竞争力。百万吨级乙烯压缩机组首次实现“中国创造”，带动石化工业及装备制造业技术进步。
经十年持续攻关，中国石油集团钻井工程技术研究院与中国石油大学(北京)、西南石油大学合作发明了井壁稳定和润滑防卡钻井液新材料及新体系，双疏和贴膜型保护油气层新方法和新材料等，构成了复杂结构井特种钻井液的有机整体，形成了一批核心专利及企业标准，在提高复杂结构井钻井成功率、降低成本、保护油气层、提高油气产量等方面取得突出成效。
“十一五”以来，中国石油已累计获国家科技奖74项。
