Cnooc opererar redan idag ett gemensamt raffinaderi- och petrokemikomplex med Shell i södra Kina.
De två andra intressenterna är Eversun Holdings och Wanhua Chemical.
Samtliga tre bolag kan komma in med icke-bindande bud under de närmaste veckorna, enligt källor.
Bolagen är bland de drygt dussin som Shell bjudit in för att titta på anläggningarna. Man har också öppnat dörren för de statliga jättarna Petrochina och Sinopec, samt de oberoende raffinaderibolagen Rongsheng Petrochemical och Hengli Petrochemical.