人们非常熟悉江河湖海流淌的水，对浅层地下水的开采利用也有所了解，但什么是油田水，恐怕知道的人就少了。在油田里油、气和水同时储存在地下岩层里，油田内的地下水通常称为油田水。那么，在一个油田内，
油、气、水是怎样分布的呢？
在地下一个油藏里，由于重力分异作用的缘故，油田水中的气体会因密度轻而位于上方，油次之，处于中间，而水最重，当然只能在最下面。这好像是巨大的水体托浮着石油和天然气宝藏。
油田水与乡村打井开采的浅层水可不一样，其来源要复杂得多。除了包含一部分大气渗入水以外，油田水主要来自地层沉积时留下来的沉积水，以及来自地壳深处的深层水。沉积有机质在生成烃类的同时，还会产生大量的水，所以它是油气的“孪生兄弟”，这些地下水混合在一块就成为油田水。
在漫长的地质历史时期中，油田水经历了一系列物理化学作用、生物化学作用，不断地改变着水中各种离子的组成，如硫酸盐被还原成有臭味的硫化氢，碳酸根离子（HCO3－、CO32－）明显增加，铁质也多被氧化成FeSO4。油田水可不能品尝，它可没有矿泉水那么爽口清新！原来，地下水因变质作用和浓缩程度高的缘故，含矿物质多，即矿化度高，它在漫长地质历史中从周围岩石，特别像膏盐岩层、碳酸盐岩中不断地溶解可溶的矿物，因而在油田水组成中常见有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋和Cl－、SO42－、HCO3－、CO32－等碱性或酸性离子，通常也还能见到烃类、酚和有机酸等有机化合物，一般都属于“硬质水”。
不同地区油田水的类型通常都是不一样的。科学家们根据油田岩层内所含的地层水中各种离子的含量比值，将油田水划分为硫酸钠型水（Na2SO4）、碳酸氢钠型水（NaHCO3）、氯化镁型水（MgCl2）和氯化钙型水（CaCl2）四种。在油田分布的地区，油田水一般以氯化钙型水为最多，也有碳酸氢钠型水，而硫酸钠型水地区基本没有石油分布。根据油田水类型与油气田分布这种相关性，在勘探之初要分析各盆地中各地的水型，以了解哪儿地下水处于停滞状态，哪儿处于水交替状态，来确定含油气可能性大的地区。可想而知，那些处于水交替带的地区是不利于石油和天然气保存的。
在一个油气田投入开发以后，要采用人工向地下注水的方式提高油和气的采出率，科学家们在这些注水中加入一些特殊的矿物质，作为“示踪剂”，可以帮助石油工作者了解地下水在油层中的运动方式，改善并提高油、气的采收率。