1955年，新中国为全军将士授勋授衔，对于征战二十多年的李聚奎来说，与他似乎没有关系，因为此时已经调离部队，到新成立的石油部任部长。

这一年石油部成立，也标志着新中国开始第一个五年计划的实施。

石油是重要能源，无论是经济建设，还是部队发展都离不开。而当时我国处于一个贫油的境遇，靠进口与合成油，以及少量的勘探。我们是不是贫油，地质学家李四光等专家表示，我们不缺油，只是没有找到而已。成立石油部，就是解决能源问题，不依赖进口。

这是一项艰巨的任务，上级希望从军队物色部长等领导班子，用艰苦奋斗意志来创造更多想不到。这就从后勤领导挑选，要资历合适，能力可以的，李聚奎符合要求。即将授军衔时，他转出部队成为石油部长。

很顺利勘探出新疆克拉玛依油田，使得石油的产量翻了一倍多；得知四川有油田，又奔赴四川，虽然最后没有找到，但找到了天然气。

1957年冬，国家经委开会讨论安排1958年的工作时，此时浮亏风已经愈来愈浓，国家经委希望石油部在现在的基础上，原油产量增加20%。计委的一个副主任还希望减少投资。也就是说不仅减少投资，还要增加产量。这让他不理解，找到负责人说：不要看我老实，就欺负老实人，石油上不去，影响很严重。

要达到180万吨，是一个不容易完成的任务，而且减少投资，新的油田没有发现，他表示只能维持今年的150万吨水平。那个背景下能不增产，保持原因水平是不容易的。像地里的庄稼都可以亩产万斤了，可谓是人有多大胆，地有多大产。他这个表态与当时的时代背景显得格格不入。

实际上国家此时很需要石油，希望越来越好，但让他想不到的是在1958年2月，被召回军队，上级让总后勤部政委余秋里担任部长。他被换下后，并没有立即离开，上级让他与余秋里新老交替，带余秋里一段时间。这样李聚奎才去了总后勤部报到，并被补授予军衔。

有人曾经问他，你在石油部很有成绩，怎么就被调走了，对于这个问题他也想过，没有想出名堂。有人对他说，或许因为生产指标问题，认为他年龄大了干劲不大，将其调动。余秋里此时才四十多岁，正值壮年，而李聚奎已经五十多岁了。

对于离开石油部，他的直属领导薄一波问他有什么意见，从军几十年，任何事情都服从命令，不打折扣，无论是什么原因表示服从。

李聚奎离开石油部，余秋里熟悉工作流程后，开始工作，对松辽盆地，华北平原，以及四川等地进行勘探。希望在经济最需要的地方勘探出石油。理由很简单，如果在新疆或者偏远地区，运输成本、时间成本就提上去了。如果在东北发现石油，这里是工业基地，无论是炼油，还是其他等都很方便，减少很多投入。

最终在六十年代初，松辽盆地发现大量石油，在余秋里的带领下展开石油大会战，解决石油问题。1964年他还在大会堂作报告，成为标兵。

李聚奎到总后勤，工作按部就班。过去他就是搞后勤工作，到总后勤很快就上手。

到1966年，调离总后勤，干起军事教育工作，担任高等军事学院院长、后勤学院政委等职。对于他来说，每次调动工作到新岗位，都能全身心投入到新角色。