在油田的地面图上，可以清楚地表示出油井、注水井的分布情况，注水井和周围对应油井的方向距离也都一目了然。然而到了深埋在地下几百米到几千米的油层部位，注水井与油井之间的油层分布情况并不像地图上那样简单。也许两者之间是不连通的，也许在注水井周围各方向上的油层渗透能力差异很大，也许有未被认识的断层把油井和注水井完全隔断。这样，注入水很容易沿着高渗透能力的方向或沿着断层跑到我们不希望它去的地方，而难以很好地发挥其驱油的作用。所以，搞清楚注入水的走向对于提高注水效益至关重要。

怎样才能测出注入水的走向呢？经过多年的探索，首先使用了示踪剂法，这就像侦察员追踪嫌疑人的脚印一样，给注入的水加个特殊“记号”。带“记号”的水从哪个方向上的油井被检测出来，经过多长时间才检测出来，就可以判断注入水在油层里的走向和流动速度。根据走向和流动速度再结合其他资料，技术人员就能知道应该采取什么措施来改变水流方向。

用来做“记号”的物质叫示踪剂。它应是不与油层里的物质反应或被油层吸附，稳定性好、无毒、使用安全、对测井无影响、来源广、成本低，特别是应能很容易地被检测出来。经过大量的试验和筛选，有两类物质可用，一种是放射性的示踪剂，如氚水、氚化氢、氚化丁醇等。另一类是化学示踪剂，如硫氰酸铵、硝酸铵、溴化钠、碘化钠等。这些都需溶在水里后在一定时间内注入注水井。注入后就在周围油井上每天连续采样分析检测，直到在油井上连续检测到几个含量高峰值以后，才算检测结束。最先检测到的方向可以认为是注入水的主要走向。

用示踪剂法的缺点是检测周期长，成本也高。于是，科研人员又研究了一种新方法，叫大地电位法检测注水水流方向。这种方法把用示踪剂法几十天甚至几个月的工作周期缩短到十天以内，成本也不高。其原理是利用精密仪器和计算机软件检测大地电位的变化，测出水流方向。在注水井正常注水时，用注水井套管给地层接通一个高稳定度的一定强度和一定频率的电流，地面和地下就形成了一个电位场。以注水井井底位置对应地面上的坐标为中心，每隔15°角以相同距离布检测点。一口注水井周围要在24个方向上布72个检测点，看上去是三圈。检测每个点的电位差，就得到一组正常电位场的数值。然后向注水井中注入含有高电解质的溶液，如食盐溶液，该溶液和注入的水一样流入地层。这时，供给地层的电流就会大量通过低电阻的电解质溶液流向油层深部，从而使有电解质溶液的方向上和没有电解质溶液的方向上的电流密度有了很大差异，也就是大地电位场发生了异常变化。这时，再通过仪器检测出一组异常电位场的数据，与正常电位场进行比较。由此可以很清楚看到不同方向上的异常变化，就可以判断出哪个方向是注入水的主要走向。这种方法准确率很高，国内很多油田都用这种方法进行水流方向的测试。

电位法测试现场