Recorremos ao sítio Linguee e verificamos que, para traduzir a expressão inglesa oil-in-water testing, se prefere a expressão «pesquisa de hidrocarbonetos na água». Contudo, se pretende empregar a tradução literal, escreva «óleo em água», sem hífenes, porque as locuções com elementos de ligação não têm hífen, a não ser que designem espécies botâncias ou zoológicas (Acordo Ortográfico de 1990, Base XV, 6). Trata-se, de todos os modos, de uma expressão própria de um domínio muito especializado, cuja tradução requer também a identificação dos usos mais generalizados entre os profissionais desse ramo.

Cf. Qual é a origem da palavra «água»? + Viagem pelos nomes da água