يعتمد مبدأ تصميم معدات استرداد النفط والغاز-المعتمدة على الأغشية على معدلات تخلل مختلفة لجزيئات الغاز عبر أغشية البوليمر؛ ومن خلال استخدام النفاذ الانتقائي لفصل واستعادة مخاليط النفط والغاز، يحقق النظام تقليل الانبعاثات وإعادة تدوير الموارد.
تُظهر المواد الغشائية معاملات ذوبان وانتشار مميزة لجزيئات الغاز المختلفة. تمتلك المركبات العضوية المتطايرة (مثل الهيدروكربونات) عادةً قابلية ذوبان وانتشار أعلى داخل الغشاء مقارنة بمكونات الهواء؛ وبالتالي، مدفوعة بتدرجات الضغط أو التركيز، تتخلل المكونات العضوية لخليط النفط والغاز مادة الغشاء بشكل تفضيلي، وبالتالي تؤثر على فصل الغاز.
تستخدم التصميمات الهيكلية عادةً -وحدات أغشية مجوفة من الألياف أو الحلزونية- لزيادة مساحة الغشاء الفعالة إلى الحد الأقصى وتعزيز كفاءة الفصل. علاوة على ذلك، يؤدي تحسين سماكة طبقة الغشاء وبنية المسام إلى موازنة الانتقائية مع تدفق الغاز، مما يمكّن النظام من تحقيق -معالجة ذات كفاءة عالية ضمن مساحة صغيرة.
فيما يتعلق بالتشغيل، تتم عملية الفصل عمومًا بواسطة فرق الضغط-الذي يتم إنشاؤه بواسطة الضواغط أو مضخات التفريغ عبر الغشاء-مما يضمن التدفق المستمر للنفط والغاز عبر وحدات الغشاء للفصل. يتم جمع واسترداد الغازات الهيدروكربونية الموجودة على جانب التغذية (المحتجز)، بينما يتم تفريغ الغاز المنقى الموجود على الجانب المتخلل أو إخضاعه لمزيد من المعالجة.
يتم عادةً دمج وحدات فصل الأغشية مع وحدات المعالجة -السابقة، والضغط، والمعالجة اللاحقة- لمنع رذاذ الزيت أو الجسيمات من التأثير على أداء الغشاء، بالإضافة إلى تعزيز استقرار النظام بشكل عام وعمر الخدمة، وبالتالي ضمان عمليات استرداد النفط والغاز بشكل مستمر وفعال.