Водоносный комплекс среднего плиоцена
(челекенская толща)
Под челекенской толщей принято понимать фаунистически слабо охарактеризованный комплекс песчано-глинистых отложений, охватывающий стратиграфический интервал между понтическим и ачагыльским ярусами. Верхняя часть толщи обнажается в сводовых частях Челекенской, Монжуклинской, Боядагской, Сыртланлинской и Ялмакуинской складок, вскрывается глубокими скважинами в Котур-Тепе, Монжуклы, Худай-Даге, Урунджже, Камышлджа, Окареме, Кеймире, Адам-Кудуке, Миассере и в других местах.
Отложения челекенсиой толщи представлены песками, песчаниками, алевролитами и известковистыми глинами. На площади Челекен в нижней части разреза обнаружены маломощные прослои ангидритов. Мощность песчаных слоев 70-100 м, глинистые прослои имеют мощность, редко превышающую 10-30 м.
К отложениям челекенской толщи приурочен наиболее водообильный в артезианском бассейне водоносный комплекс. Воды напорные, наибольшие напоры наблюдаются в западной части впадины и приурочены к участкам наибольшего прогибания.
Разгрузка водоносного комплекса осуществляется многочисленными источниками в сводовых частях антиклинальных структур (Челекен, Боя-Даг и др.). Кроме того значительная часть подземных вод выносится грязевыми вулканами, аварийными и эксплуатационными на нефть и другими скважинами.
Минерализация подземных вод челекенской толщи 10-300 г/л. Минерализация подземных вед как нижней, так и верхней частей разреза челекенской толщи по площади бассейна увеличивается в направлении от наиболее погруженных центральных частей Западно-Туркменской впадины к ее периферии, горным обрамлениям Копет-Дага и обоим Балханам.
Подземные веды челекенской толщи характеризуются повышенным содержанием микроэлементов: йода, брома, аммония. В воде содержатся барий, стронций, железо и др. На площади Челекен концентрация металлов в изливающихся ведах составляет (в мг/л): меди 0,8-15, цинка 0,19-3,23‚ свинца 3,6-77 (Лебедев, 1967). Содержание растворенного органического вещества 
10-158 мг/л, 
1,6-18,8 мг/л, нафтеновых кислот до 4,2 г/л (Альтовский и др.,1962). Бактериальное заселение подземных вед довольно разнообразно. Для вод нефтяных месторождений специфическими видами являются бактерии, окисляющие нафталин, бензол, толуол и гептан. Слаборазвиты сульфатредуцирующие.
Состав растворенных газов углеводородный, азотно-углеводородный, углекисло-углеводородный. Содержание ме-тана варьирует в пределах 16-98 об.%, содержание более тяжелых углеводородов достигает 0,3-14%. Кислород в составе газов, как правило, отсутствует. В газовом составе отдельных выходов подземных вод отмечается наличие сероводорода (до 3-69 мг/л, Челекен).
Подземные воды челекенской толщи играют важную роль в развитии химической промышленности Юго-Западной Туркмении.
Водоносный комплекс акчагыльских отложений
В пределах Западно-Туркменского артезианского бассейна акчагыльские отложения распространены широко. Выходы их известны на Челекене, Монжуклы, Боя-Дате, Сыртланли и Ялма-Куи, скважинами акчагыльские отложения вскрываются почти на всех нефтеносных и разведочных площадях (рисунок 7). Представлены они песчано-глинистыми породами с преобладанием глин в верхней части разреза. В западной части артезианского бассейна отложения акчагыльского яруса представлены исключительно глинами, в восточном и северо-восточном направлении сменяющимися песчано-глинистыми образованиями. Пористость песчаных коллекторов с запада на восток увеличивается от 24,2 (Котур-Тепе) до 28,6% (Кум-Даг). Наибольшие мощности акчагыльских отложений отмечены в центральной части Прибалханского района (Кум-Даг, 380 м).
Рисунок 7 Схема минерализации подземных вод верхней части разреза среднеплиоценовых отложений [3]
Подземные воды из акчагыльских отложений получены скважинами на структурах Небит-Даг, Кум-Даг, Кызылкум и Котур-Тепе. Воды, как правило, ненапорные и только в восточной части Прибалханской зоны поднятий отдельными скважинами вскрыты самоизливающиеся воды с расходом до 2,5-3 л/сек.
Водоносный комплекс апшеронских отложений
Отложения апшеронского яруса широко распространены в пределах описываемого района. Обнажаются они в сводовых и присводовых частях Челекенской, Небитдагской, Монжуклинской и Сыртланлинской антиклиналей. Выходы апшеронских отложений известны в Западном Копет-Даге, на южном погружении Малого Балхана и Красноводском полуострове. Скважинами глубокого бурения отложения апшерона вскрываются на всех нефтеносных и разведочных площадях. Представлены они глинистыми образованиями, постепенно замещающимися плохо отсортированными песками и алевролитами в направлении от центральных к прибортовым частям впадины.
Песчано-алевритовые коллекторы характеризуются высокой пористостью (25-27‚6 %) и проницаемостью (до 0,35 дарси).
Подземные воды из отложений апшерона получены скважинами на площадях Котур-Тепе, Овал-Товал, Банкали, Барса-Гельмес, Бурун, Небит-Даг‚ Монжуклы, Кум-Даг, Гогрань-Даг, Окарем, Адам-Кудук и др. Напоры подземных вод в Прибалханском районе невелики, статические уровни устанавливаются вблизи нулевых отметок (уровень Каспийского моря). Только в пределах Гогрань-Даг-Окаремской зоны были вскрыты самоизливающиеся воды с расходом до 1,2-1,5 л/сек Расход скважин на режиме принудительной откачки не превышает 1-2 л/сек (Кум-Даг, Небит-Даг).
Минерализация подземных вед апшеронских отложений варьирует от 30 до 240 г/л. Отмечено, что величина минерализации возрастает в направлении от центра к периферическим частям впадины (рисунок 8). Исключением являются солоноватые и слабосоленые (4-12 г/л) веды, вскрытые в апшеронских отложениях на площади Банкали и Барса-Гельмес. По химическому составу веды хлоридно-гидрокарбонатные натриевые с повышенным содержанием йода и нафтеновых кислот. Более минерализованные (30-240 г/л) подземные воды, как правило, хлоридные натриевые метановые, содержание йода в них 17-33 мг/л, брома 90-730 мг/л, аммония 15-50 мг/л, нафтеновых кислот до 14-210 мг/л, до 17-102 мг/л, до 2-18 мг/л. Температура подземных вод 35-50° С.
Рисунок 8 – Схема минерализации подземных вод апшеронских отложений [3]