石油河北流68公里穿越敖包梁、鸦儿峡油矿区出山口至老君庙，偏西北流，下泄3.5公里至石油河灌区渠首，在豆腐台附近石油河灌区引水渠首下游约4.5公里处出峡谷，河道呈洪积扇状，河水以明流加潜流形式在洪积扇上下泄，至洪积扇前缘玉赤公路处河道石油河槽分成两岔，河水以明水和出露泉水形式流出，进入石油河灌区两岔河道，两岔河道在石油河灌区赤花大闸处交汇，交汇后的河道也称赤金河，该段河道沿途均有泉水汇入，河流流经石油河灌区后进入赤金峡河道，最后进入赤金峡水库，赤金峡水库以下自然河道至花海子、黄土湾等灌区末端消失。全长150公里，总流域面积1580平方公里。

柏树洼以上流经深山峡谷渗漏较小，以下两岸和河床为砂砾层，至豆腐台两岸砂砾高达百米以上，河床复盖很厚，水量损失较大。豆腐台8公里以下河床开阔向戈壁滩过渡，水量小时全部渗入地下，只有在大洪水时，水流才能从旧河床流向下赤金。上赤金灌区被小石河子东河、西河、清水河分割为数块，各河床均有泉水出露，流向下赤金。石油河在下赤金称赤金河，其水源为泉水，为重复水量。由赤金盆地地下水出露地面，从上赤金各河沟流出，汇合在赤花大闸处引入灌溉，是下赤金与花海的共同水源。

石油河在玉门市水文站以上流域面积为650平方公里。该站1978-1981年4年实测水文资料，石油河年平均径流量为0.3618亿立米。其中冰川融水占13%，其余水量主要靠降水补给。该河水年内分配极不均衡，来水量1－3月份占总径流量的7%，10－12月占9.7%，4－6月占26%，7－9月占57.3%，平时流量较小，6－8月为洪水期。

豆腐台以上流域面积为656平方公里，多年平均流量为1.16秒立方米，年径流量3660万立方米。在赤金堡以上集水面积2890平方公里，年平均流量1.46秒立方米，年径流量4580万立方米。

由于特殊的地形和河道特点，石油河洪水时间短、流量大，经常造成灾害。民国三十二年（1943）7月，祁连山区连降阴雨，引起山洪暴发，地处石油河畔的炼油厂被冲毁，7人死亡。1970年6月7日23时25分，老君庙油田31号井区发生地表塌陷。塌陷区长500米，宽150米，下沉最大深度20米。石油河河岸斜坡河床下滑20米。该区9口油井停产，地面设备遭受不同程度破坏。

1960年代－1980年代，随着工业的发展，水污染日趋严重。由于玉门市区（老市区老君庙镇）工业布局不尽合理，不少厂矿单位设置在石油河沿岸，每年排放污水量为600多万吨，污水流入石油河，造成石油河水的污染。

石油河支流主要在上游，主要支流有红窑子、南、北天生圈沟等3条，在肃北县境内。

石油河源头位于海拔5010米石油河脑冰川群和海拔4924米的鸦儿河脑雪山冰川群，据《中国冰川》，该区共有较大冰川15条（数据和肃北县资料基本一致），冰川面积5.73平方公里，总储冰量1.724亿立方米，多年融水量0.033亿立方米。玉门志水文资料则载：石油河共有冰川45条，面积24.6平方公里，冰储量0.81立方公里，融水量0.18亿立方米，冰川融水占河流总径流量的49.4%。豆腐台以上流域面积为656平方公里。据市水文站1978－1981年4年于豆腐台实测资料计算，多年平均流量为1.16秒立方米，年径流量3660万立方米。在赤金堡以上集水面积2890平方公里，年平均流量1.46秒立方米，年径流量4580万立方米。

花海子，石油河尾闾湖泊。原为因有北山横阻而形成大湖汉代叫冥泽，唐代叫大泽，清初分别叫布鲁湖、青山湖、花海子。湖水相通，东西长130公里，南北宽30公里，总面积3900平方公里。雍正间，安西兵备道王全臣，奏明朝廷开凿皇渠，引水西流，灌溉安西五营、南北工、小宛各村田地，使布鲁湖面积迅速缩小。清光绪元年（1875），开始编制的《大清会典图》上，布鲁湖的名称已消失了。近代河道湖——赤金湖也已干涸。

石油河水资源几乎全为下段玉门市使用，河流上游肃北自治县对石油河的利用很小，夏秋季约有200人，11000头牲畜放牧时饮用。

石油河渠首工程。清康熙五十六年（1717），开浚了赤金渠，分头道渠、二道渠、三道渠、四道渠，引石油河水，灌溉农田。乾隆五年（1740），当地在赤金堡鸦儿河（即石油河），开渠36道，建闸3座。民国时期沿用旧渠道，因长期失修，河水漫流于戈壁滩，至上赤金自然形成了小石河、东河、西河。在河内多用柴茨、草皮、石头筑坝，引水灌田。建国后，1955年由甘肃省水利局在豆腐台以下8公里处勘测设计，国家投资11.2万元，建成用木笼装卵石结构的进水闸1座。1965年市水利局勘测设计，在原进水闸处，新建一座底栏栅式的引水枢纽，1968年开工，1969年建成，引水量3.5立方米/秒。后因河水挟带大量的原油及电厂冲下的煤灰，粘附于栅条，失去引水排沙的作用，后于1979年遭洪水破坏。1980年进行修复，总泄水量150立方米/秒。

赤金峡水库，位于玉门市区西北50公里，石油河中下游峡谷中。1958年3月动工，至1959年8月建成第一期大坝工程，坝高建至17米。1962年大坝加高了2米，1966年扩建，1968年全部竣工。经过三期施工，水库大坝高过28.55，坝顶高程1565.5米，正常蓄水位1564.0米，总库容2091万立方米，兴利库容1356万立方米。设计最大泄量16立方米/秒，现安全泄量控制为8立方米/秒。水库集水面积3440平方公里，防洪标准按50年一遇设计，500年一遇校核。水库自1959年开始运行至1987年，坝前淤积高度达13米，库内总淤积量达709万立方米，年淤积量28.4万立方米。赤金峡水库辖花海灌区及赤金镇天津卫村和赤峡村第六村民小组，灌溉面积5.15万亩。

疏花干渠，为疏勒河给赤金峡水库调水的输水渠道，由玉门市水电局勘测设计，国家投资730万元，自筹资金123万元。1985年10月开工，从疏勒河总干渠黑崖子排砂闸以下418处开口引水，穿过兰新铁路低窝铺火车站和甘新公路，沿孟家沙河西侧进入赤金峡水库，全长43.44公里。共有建筑物59座，其中渠道引水闸1座，排砂闸5座，渡槽1座，排洪渡槽25座，公路桥10座，大车桥10座，铁路涵洞1座，防洪坝32.38公里。至1987年主体工程投人运行，输水量为8立方米/秒。

石油河干渠，始建于1955年，全长8.7公里，甘肃省水利局第四勘测队设计，国家投资11.2万元，同年8月动工，11月建成，卵石渠底，沥青混凝土边坡衬砌，引水量0.84立方米/秒，后因设计引水量小废弃。1965年为发展农业，市水利局勘测设计，国家投资16.7万元，1968年开工，至1969年建成，新干渠1条，全长14.9公里，其中干砌卵石、油沙捣缝衬砌3.5公里，浆砌卵石衬砌1.4公里。1983年对渠首工程进行改建，对于渠上段改建6.2公里，引水量为0.5立方米/秒，主要灌溉上赤金1万亩农田。

赤花大闸，位于下赤金红山寺以上的泉水汇流处，历史上是赤金、花海分水口。据记载：清嘉庆三年（1798）立案，每年从农历4月起至9月轮灌6次。4月春水，花海灌14昼夜2时半，赤金灌17昼夜；5月苗水，花海灌14昼夜2时，赤金灌12昼夜；6月苗水，花海灌14昼夜2时，赤金灌12昼夜6时；7月苗水，花海灌14昼夜2时，赤金灌12昼夜2时；8、9月水，花海每轮灌13昼夜，赤金灌17昼夜。在花海轮灌期间，上赤金各村不得拦浇。大闸以下赤金峡至天津卫的13道分水口除给天津卫的麦眼沟分一定数量的水外，其他分水口均不得引水。虽有规定，水量小时，为争水常发生格斗。赤花大闸从立案分水后，长期用柴草、草皮、石头压成临时分水坝，每灌一次水，都要压坝1次，耗费大量人力、柴草、石头。1964年5—10月，由玉门市水利局设计，国家投资4.2万元，建成一座永久性的混凝土大闸工程，设有l孔进水闸、4孔排洪闸和溢洪坝。安装4台10吨启闭机，控制泄洪量120立方米/秒。大闸建成至1987年，一般引水量为1528万立方米/秒，灌溉下赤金1.28万亩农田。其余水量流入赤金峡水库。

花海防洪工程。花海灌区地处石油河下游，1971年冬曾因赤金峡水库下泄流量8立方米/秒，小泉三队15户人家遭受水灾。1974年国家投资2.9万元，在赤金峡水库下游15公里处黄土崖子河道上建成混合土拦洪坝，主坝高8米，长90米，坝顶宽4米，迎水坡用干砌块石护面，输水洞洞底及侧墙用混凝土浇注，洞顶为钢筋混凝土预制盖板，洞前设操作台，安装一台螺杆式启闭机及平板闸门控制。

石油河防洪工程石油河干渠在石油河东岸，与河流平行布置，自渠首以下河床向戈壁滩过渡。受山前河流戈壁洪水冲刷，于1983年建成防洪坝10公里，其中浆砌石护面3.5公里。排洪建筑物7座。

2003年玉门市政府驻地在原老君庙，当时玉门油田及市属工业用水，主要靠石油河、白杨河2条水源供水。早在民国三十一年（1942），玉门油矿就在石油河用汽油机、柴油机拖动泥浆泵提水，供矿区生产、生活用水。建国后，随着油田的开发，为满足油田用水，1954年投资569万元，建成了石油河豆腐台蓄水池及主泵房，改用电动离心泵供水。1956年又建成了自流供水工程，经过净化处理后。用水泵输送至老君庙油矿和鸭儿峡油矿油田注水。并埋设自流管道至矿区，供生产、生活用水。

流域上部为肃北蒙古族自治县，1950年7月29日成立，总面积6万多平方千米，辖6乡2镇25个行政村，人口万余的自治县。石油河上游段位于该县东北角山区。居住着蒙、汉、回、藏、满、裕固等六个民族。肃北县是一个以畜牧业为主，适情发展农业和林业的县。因为适于耕种的土地很少，共有草地面积298219万亩，占全县土地总面积的30.16%。1984年牧民人均占有牲畜83头（只），牧民人均收入达到1040元，纯收入在甘肃省名列第二。1999年牧农民人均收入已达3964元，比之改革开放初期的1978年，增长了十五倍。人由于地处偏远，交通状况严重阻碍着肃北工、商业的发展。该区工商业形式传统，结构简单。工矿企业规模小而分散，商贸除了初级廉价的畜牧产品外销，基本上只限于从周边地区采进，供给地方用度。

流域北部的玉门市地处河西走廊西端，因西域和阗美玉由此通关而得名，素有“塞垣咽喉，表里藩维”之称。是中国石油工业的摇篮。西晋《博物志》即有记载。1939年8月玉门油田第一口油井投产，1957年新中国第一个石油工业基地在玉门建成。玉门老城就在石油河畔。玉门是铁人王进喜的故乡。玉门历史悠久。商至战国为西羌地，秦至汉初为月氏、乌孙和匈奴地。汉武帝元狩二年（公元前121年）始建县，即称玉门县，西凉置会稽郡。北魏置玉门郡。唐为瓜、肃二州地。宋属西夏。元属蒙古族占据。明为赤斤蒙古卫。清乾隆二十四年（1759），合靖逆、赤金二卫，复置玉门县。1955年12月在油矿区成立玉门市（省辖市）。玉门县隶张掖专区。1958年11月，县、市合并为地级市。1961年12月改为县级市，隶酒泉。2018年，玉门油田生产原油41万吨，加工原油201万吨。2018年，全市总面积1.35万平方公里，辖新老2个市区、3个工业园区、10个镇2个民族乡，人口18万，实现地区生产总值149亿元，城镇居民和农民人均可支配收入分别为31841元和16875元。除了石油，玉门有包括煤化工产业链、硅基材料产业链、钙基材料产业链的资源循环产业，以及包括危废固废处理、风机叶片回收利用、含油废物综合利用处置、环保设备加工等项目的环保产业。是甘肃风电产业的发祥地。国家首批20个光热示范项目中，4个落地玉门。跻身“省级现代农业示范区”“省级农业科技园区”。城镇化率达到62.78%，城市人均公园绿地面积达到13.45平方米，玉门被评为“全国生态文明先进市”和“国家园林城市”。