從此，張林森帶領20多人在自然環境惡劣、工作環境非常艱苦的野外作業了10多個日日夜夜，在零下30度的冰天雪地里終于冒出了黑糊糊的原油。隨后又有幾口油井先后安裝投產，當年生產原油2000多噸，上繳國家稅金17萬元，使定邊縣拉開了地方石油開發的序幕。

　　1996年，定邊石油鉆采公司在定邊韓渠打的4口油井全部出油，在慶祝定邊解放60周年之際，為定邊人民獻上了一份厚禮。由于常年勞累過度，加之變化無常的高原氣候，使他患上重感冒且沒能及時治療，導致病毒侵入神經，引發了突發性耳聾。使他欣慰的是，公司當年生產原油12000噸、實現稅利303萬元，一躍成為全縣繳稅大戶。

　　1999年，他給公司提出了3年建成10萬噸產能基地、利稅費達到3000萬元的奮斗目標。同時，要走出一條既不同于國家大型油田，又不同于個體私營企業的地方石油開發新路子，這就是：科學開發、穩步推進、長遠規劃、持續發展。

　　經過兩年多時間艱苦努力，這一目標提前實現了，2001年10月份公司日產原油已突破300噸，全年實現稅利費3683.7萬元。這一目標的實現，耗費了他無數的心血，承擔了常人難以想象的思想壓力。1999年前后，由于新打油井產量低，一度時期定邊石油鉆采公司陷入十分困難的境地。作為公司主要領導的張林森，企業自身的困難和社會各方面壓力一并襲來，使他一段時間時常失眠。但是執著、倔強的性格沒有使他退縮，認真總結經驗教訓，大膽調整開發思路，不再跟著投資商打轉轉兒，獨立開發石油區塊，使定邊采油廠實現了3年三大步。

　　2003年“三權”回收后，公司并入延長油礦管理局，取得了油氣資源勘探開發資質，當年生產原油26萬噸。2005年在省委、省政府的高度關懷和重視下，陜北石油企業進行了重組，定邊鉆采公司成為延長油田麾下的采油廠，當年生產原油40.8萬噸。2006年生產原油55萬噸，實現銷售收入13.6億元，實現稅利費5億元，產能在2003年的基礎上翻了一番多。

　　2007年，張林森率領他的定邊石油人克服困難，搶抓機遇，頑強進取，加大勘探開發力度，增儲上產，技改挖潛，加強管理，取得了可喜的成績。全年生產原油84.1萬噸，同比增長62%；實現銷售收入23億元，同比增長69%；實現利稅10.7億元，同比增長92%。

　　由于工作業績突出，2008年3月5日，經過省國有資產管理委員會批準，延長石油集團任命張林森為延長油田股份有限公司黨委書記、董事長。

　　上任伊始，張林森深深地認識到，自己能夠在延長石油新的百年歷史起點，擔任企業的董事長，既感到榮幸，也深感責任重大，他時刻勉勵自己深刻領會延長石油百年積淀形成的精髓 “埋頭苦干、開拓創新”的企業精神。