气相色谱分析仪器进入石油工业，大体上先在油气勘探中得以应用和进展，而后步入油田开发的试验室分析和应用研究。目前在油田开发中应用主要是两个方面：
1. 原油及储集层的物性分析
原油的烃类化学成分分析同前所述。开发试验室的色谱仪还另辟应用于原油和储集层的物性分析。
原油蒸馏的馏份范围是表明其物化性质常用的指标之一。以往都是沿用蒸馏烧瓶的标准方法。80年代，HP 公司推出了模拟蒸馏气相色谱仪，执行ASTM-D2887方法标准，可以得到538℃ 以前的汽、柴油馏份的组成%数。原油以CS 2溶解，用50c m UC W982填充柱，加入内标定量，可得到相当于C 40正构烷烃以前的馏份%组成。
原油含蜡量也是了解原油宏观性质和采油工艺需用的指标。80年代末期，北京石油勘探开发科学研究院实验中心和中原油田合作，研制出原油含蜡量气相色谱仪。该方法参照国外ASTM-D2887原油模拟蒸馏气相色谱法标准，设定>C 14的正构烷烃含量为蜡质成分。以CS 2溶解原油样品，用15m~20m SE-54交联镀铝石英毛细柱，80℃ 恒温2min 、程序升温10℃ /min 至340℃ 条件分析，以C 14、C 15、C 21、C 22内标定量并用原手工方法分析结果对比的校正因子校正。这个方法已在一些油田的采油厂推广使用。
储油层的含水饱和度是评价储层和计算原油储量的基本数据。50年代沿用的蒸馏油砂测定含水的方法，因手工操作效率低、试剂挥发污染、成套玻璃仪器运到井场上分析很不方便等问题，必需改革方法以根本解决。70年代，玉门、胜利油田等地质院试验室即开始试探用色谱分析。该方法是用研磨法，以定体积的无水乙醇萃取油砂中的水（和一小部分烃类），然后用Poropak 柱分离乙醇和水峰（小部分的烃类峰忽略）、热导池检测、外标法做工作曲线定量。上井分析时，只需带上研钵和装有定量体积乙醇的小瓶，取样后回到试验室及时分析。此法上井工作方便、简化了操作、提高了精度，在一段时间内被很多油田试验室广泛采用。
此外，有关储层孔隙度（颗粒体积和总体积）、胶结物的碳酸盐含量等也曾用色谱分析探索过。
2. 油气田的开发研究
色谱分析用于油气田开发研究目前尚处于探索与快速发展阶段。开展的项目有油田水中有机酸的色谱分析，该法先将水样用水相蒸发法除去大量的无机酸盐类，浓缩后直接进入气相色谱仪分析。此外还有研究注水推油的效果的连续采样色谱分析、混层开采中的单层产量分配的色谱指纹相关分析、测定储层残余油饱和度的示踪剂色谱分析等项目，也有过探索性的方法研究成果。但是，为油田开发方案模拟、提供必要参数的常规色谱分析项目，还是在井下于高压条件取样(油+溶解气),室内进行多级脱气的C 1~C 7烃分析，是开发试验室必备的项目。
