CN101968051B

CN101968051B - 液氮泵设备加载测试与试验装置及其测试与试验方法

Info

Publication number: CN101968051B
Application number: CN2010105093409A
Authority: CN
Inventors: 王树龙; 谈献英; 王晓林; 张洪光; 徐刚
Original assignee: CNPC Bohai Equipment Manufacturing Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Bohai Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-10-14
Also published as: CA2814171C; CN101968051A; WO2012048524A1; US9127655B2; US20130195690A1; CA2814171A1

Abstract

一种液氮泵设备加载测试与试验装置及测试与试验方法，用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂设备测试，特设有水力阻尼装置单元和压力调节单元，水力阻尼装置单元包括依次连接的水罐、泵组设备、和管汇系统，管汇系统将来自于液氮泵设备的常温高压气态氮与来自于泵组设备的高压水进行混合成为高压液气混合体；压力调节单元通过调整高压液气混合体的流量，而对水力阻尼装置单元排出的水进行加压。本发明利用水力加载装置进行加载，避开了对气体实施压力加载而带来的技术困难和安全风险；压力调节系统操作简便、精确；利用设备本身的动力传动系统及流体分配系统实现对液氮设备氮气排量的控制，不需要另外加装动力，节约设备成本及能源。

Description

液氮泵设备加载测试与试验装置及其测试与试验方法

技术领域

本发明属于油气田或煤层气氮气泡沫压裂泵设备技术领域，尤其涉及一种液氮泵设备加载测试与试验装置及其测试与试验方法，可对氮气泡沫压裂设备中液氮泵设备排出气体进行加载及液氮泵设备整机试验装置，用于对液氮泵设备进行排出流量测试、排出氮气压力加载、测试与试验。

背景技术

氮气泡沫压裂是在水力压裂技术基础上发展起来的新技术，特别适用于油气田及煤层气开发过程中对低压、低渗和水敏感性地层的改造。在煤层气氮驱开发技术领域也有广泛应用。在现有的氮气泡沫压裂工艺技术中，氮气泡沫压裂泵设备的整机测试技术还不成熟、试验装置还不完善。尤其其中重要设备之一的液氮泵，需要有一套完整的对液氮泵设备整机测试与试验的装置。

液氮泵设备是将液氮经液氮泵加压排出后，再利用专用加温装置对高压液氮加温转化成常温下气态氮的专用设备，其典型特点是输入介质为低温液态介质，输出是高压、大排量的气体。液氮泵设备是应用于油气田及煤层气泡沫压裂的重要设备，需要定期检验以确保施工作业安全。目前主要利用液氮泵设备加载试验装置对液氮泵设备进行整机测试与试验。液氮泵设备加载试验装置的主要作用是对液氮泵设备排出气体的排量、压力进行测试与实验，以检验液氮泵设备的性能。

液氮泵设备实际使用中的输出气体排量是由设备的动力传动系统及流体分配系统决定的，输出气体排量压力是由所完成的泡沫压裂施工过程中地层的破裂压力、地层渗透性、管路阻力等因素决定的。鉴于在实验过程中地层的破裂压力、地层渗透性、管路阻力相对稳定，不宜实现对液氮泵设备排出的气体排出压力调节，因此作为液氮泵设备试验技术不宜采用。目前国内的测试试验装置只能满足相对低压、小排量的液氮泵设备整机测试与试验需要。而氮气泡沫压裂用液氮泵设备具有如下特点：装机功率大，其装机功率达到1500kw；排量大，排量达到600sm³/min(sm³即标准立方米，专用于气体体积单位。指气体在标准温度与压力下的体积，S是英文“标准”的第一个字头)；排出压力高，排出压力达到140MPa；该设备的测试与试验与低压、小排量的液氮泵设备的测试与试验相比，在安全风险方面有本质的不同。相应地，此类设备的整机测试与试验装置同一般低压小排量液氮泵装置的要求也就有明显不同，主要体现在压力加载技术和数据采集与分析技术上。小排量液氮泵排出压力加载可以采用在完备安全防护下的直接通过闸门调节的加载方式完成；低压、小排量的液氮泵设备测试与试验过程中数据采集与分析也可以直接获取。而对于高压、大排量的液氮泵设备测试与试验，若采用上述直接加压的方式，需要很大的压力调节阀才能实现排出压力调节，技术上很难实现。另一方面对高压、大排量气体直接进行压力调节，调节与监测安全风险高，造成测试与试验过程中安全风险很高。因此，目前急需一种能够适用于高压、大排量泡沫压裂液氮泵设备的测试试验技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种间接、安全加压方式的液氮泵设备加载测试与试验装置及其测试与试验方法。

实现本发明目的的技术方案是：

1、液氮泵设备加载测试与试验装置，用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂设备测试，包括：

液氮泵设备测试单元，进一步包括液氮罐和被测试的液氮泵设备，液氮泵设备安装于液氮罐的排出管道上，将储存于液氮罐的低压、低温液氮转化成常温高压气态氮泵出，

水力阻尼装置单元，包括依次连接的水罐、泵组设备、和管汇系统，管汇系统将来自于液氮泵设备的常温高压气态氮与来自于泵组设备的高压水进行混合成为高压液气混合体；

压力调节单元，安装于水力阻尼装置单元的下游，通过调整高压液气混合体的流量，而对水力阻尼装置单元排出的水进行加压。

2、其中压力调节单元包括至少一个相互并联联接的调节单元以及后续水循环设备，其中每个调节单元进一步包括依次连接的：

液气混合输出管汇，安装于管汇系统的下游，对混合后的高压液气混合体进行输出分配；

至少一个气动截止阀，对水力泵车的排出压力进行粗调；

至少一个电动调压阀，对水力泵车的排出压力进行微调；

节流消音管，对泵组设备排出的高压水实施压力加载，并通过消音器进行噪音控制。

3、其中管汇系统包括高压输水阀门、高压输气阀门、单流阀及管线。

4、其中在水罐、和液氮罐的排出管道上分别安装有单流阀、以及压力传感器。

5、其中后续水循环设备连接于节流消音管的出口，后续水循环设备依次包括：集输装置、液气分离器、连接管线、散热系统、以及循环管汇；循环管汇与水力阻尼装置单元的水罐连接；

其中集输装置收集水与氮气并输送到液气分离器中，液气分离器将水与氮气进行分离，分离出的氮气在确保安全的条件下排出，分离出的水经连接管线、散热系统、以及循环管汇流入水罐接着循环使用。

6、其中泵组设备安装于水罐的出水管道上，泵组设备是水力泵车、或者是水泵与动力系统的组合。

另外本发明还提供一种液氮泵设备加载测试与试验方法，采用上述的加载测试与试验装置对用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂的液氮泵设备进行加载测试与试验，采用水力阻尼装置，首先使液氮泵设备排出的气体与水力阻尼装置排出的高压水进行混合成为高压液气混合体，然后通过调节高压液气混合体的流量，而间接实现对液氮泵设备排出气体的压力调节。上述方法进一步包括以下步骤：

首先开启水力泵车，对水力泵车排出的水进行加压，同时开启压力调节单元中的气动截止阀用于水压力粗调，开启电动调压阀用于水压力微调，从而对水力泵车的排出压力进行准确调整；

其次，启动液氮泵设备，液氮泵设备排出的气态氮与水力泵车排出的高压水在管汇系统中进行混合成为高压液气混合体，然后通过气动截止阀和电动调压阀对高压液气混合体的流量进行调节，从而控制液氮泵装置排出氮气的压力。

本发明专利与现有技术比较具有的有益效果是：(1)利用水力加载装置对水力压裂设备排出压力进行加载。利用专用管汇使液氮泵装置排出的氮气与水力压裂设备排出的液体进行混合，一方面降低整个测试系统排出的混合气液流的气液比，降低了由于气体高压缩比特点而带来的试验与测试风险；另一方面，利用水力压裂设备的排出液体压力加载系统对液氮泵装置排出氮气进行压力加载，通过对液体压力加载向气体压力加载转换，避开了对气体实施压力加载而带来的技术困难、规避了对气体实施压力加载而带来的安全风险，从而确保安全测试。(2)利用气动截止阀组件和电动调压阀为主要部件组成的压力调节系统对于水力压裂设备排出流量、压力调节，其中电动调压阀用于排出压力微调，操作简便、精确。(3)利用设备本身的动力传动系统及流体分配系统实现对液氮设备氮气排量的控制，不需要另外加装动力，可节约设备成本及能源。

附图说明

图1为本发明液氮泵设备加载试验装置结构原理图；

图2为本发明流量-压力曲线；

图3为本发明输入功率-排出压力曲线；

图4为本发明液氮泵设备加载压力-加载时间曲线。

具体实施方式

以下结合附图并以具体实施方式为例，对本发明进行详细说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。

本发明的原理是：

在用于氮气泡沫压裂的液氮泵设备整机测试与试验过程中，需要对其液氮泵设备的排出压力、排量分别进行测试，得出排量与压力关系、输入功率与排出压力关系、加载压力与加载时间关系，可见液氮泵设备的排出压力是液氮泵设备整机测试与试验过程中需要控制的关键参数。为了完成液氮泵设备整机测试与试验，需要对该设备排出气体进行阻尼设置，即进行压力加载。由于气体具有很大的压缩比，对大排量气体直接进行安全加载十分困难，因此本发明的液氮泵设备加载试验装置特设置水力泵车加载装置即水力阻尼装置，使液氮泵设备排出的气体与水力阻尼装置中的水进行混合成为高压液气混合体，然后通过调节高压液气混合体的流量，而间接实现对液氮泵设备排出气体的压力调节。这样就可通过将液体压力加载转换为气体压力加载，而间接实施对液氮泵设备排出气体的压力加载。

在本发明的液氮泵设备加载测试与试验装置中，水力阻尼装置对其内的水力泵设备排出水的排出流量、压力通过压力调节单元进行调节，压力调节单元主要包括气动截止阀组件和电动调压阀，其中气动截止阀组件用于排出压力粗调，而电动调压阀则用于排出压力微调；同时利用专用管汇使液氮泵装置排出的氮气与水力压裂设备排出的液体进行混合，这样就可通过设备本身的动力传动系统及流体分配系统实现对液氮设备氮气排量的控制。

以下通过实施例对本发明进行详细说明，图1为本发明液氮泵设备加载测试与试验装置的结构原理图；本发明的液氮泵设备加载测试与试验装置主要包括以下三大部分：

一、液氮泵设备测试单元100，进一步包括自液氮的上游到下游相互连接的：

液氮罐1，为常规的储存液氮的压力容器，储存有用于液氮泵设备加载试验的液态氮。

液氮泵设备2，就是本发明要测试其性能的液氮泵设备，用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂，安装于液氮罐1的排出管道上，将液氮从液氮罐1中泵出；液氮泵设备2的作用是将储存于液氮罐1的低压、低温液氮经高压泵泵出后形成高压、低温液氮，再经过液氮泵设备2上配备的专用液氮蒸发器加温，将高压、低温液氮转化成高压、常温气态氮气排出。在一个实施例中，本发明的用于油气田或煤层气开发的氮气泡沫压裂泵设备的气体排量为90～600sm³/min，按排出压力级别分为35MPa、70MPa、105MPa、140MPa等四个级别。本实验装置需要完成的是对额定排量在90～600sm³/min范围内，额定压力是35MPa、70MPa、105MPa、140MPa其中之一的液氮泵装置的全负荷测试。

单流阀3，安装于液氮泵设备2的下游，用于防止氮气倒流。

压力传感器4，采集排出氮气的压力数据并传输给控制系统(图中未示)。

二、水力阻尼装置单元200，进一步包括自水的上游到下游相互连接的：

水罐5，为常规的储存水的容器。

流量传感器6，安装于水罐5的出水管道上，负责采集水罐5的出水流量并传输给控制系统。

水力泵车7，实际试验时可采用水力压裂泵车，是大功率高压水力泵出设备。其排量应能满足基于最低泡沫质量要求的最大排量要求，其最高压力不低于液氮设备最高排出压力。例如：要完成额定气体排量330sm³/min、额定排出压力105MPa的液氮泵设备测试，为了保证实验与测试过程中安全，需要混合后泡沫质量控制在20％以内，需要水力压裂泵车的液体额定排量不小于1.9m³/min，排出压力不低于105MPa。需要配备一台额定排出压力105MPa的1500型水力压裂泵车(额定排出功率1500KW)如YLC1500-105压裂车(SY/T5211-2009)。也可以使用两台排出压力105MPa、额定排量在1.0～1.9m³/min的压裂车并车完成。选择采用泵车形式是由于现场测试过程中泵车形式的设备摆放、安装方便，同时油田企业大功率高压水力泵出设备多为车载形式。若水泵+动力系统组成的泵组设备满足技术参数要求、同时适合现场摆放与安装要求，也可以用泵组设备代替水力泵车。

单流阀8，安装于水力泵车7的下游，用于防止水倒流。

压力传感器9，采集水的压力数据并传输给控制系统。

管汇系统10，由高压输水阀门、高压输气阀门、耐高压且适合液气混输的单流阀及管线组成，使前述高压水与高压常温氮气混合，即：将来自于液氮泵设备测试单元100的常温高压氮气与来自于水力阻尼装置单元200的水进行混合，在混合过程中，高压氮气混入排出的高压水中，形成高压液气混合体。此高压液气混合体的压力就是液氮泵设备2排出气体压力需要克服的阻尼。

三、压力调节单元300，安装于水力阻尼装置单元200的下游，包括多个调节单元310以及后续水循环设备，通过调整水力阻尼装置单元200排出的高压液气混合体的流量，而对水力泵车7排出的水进行加压。

其中每个调节单元310进一步包括依次连接的以下部件：

液气混合输出管汇11，安装于管汇系统10的下游，其作用是将混合后的高压液气混合体向各压力调节机构输出分配。

气动截止阀12，利用气动马达作为调节执行机构进行压力调节，对水力泵车的排出压力进行粗调。

电动调压阀13，其作用是利用伺服电机作为调节执行机构进行压力调节并可以实施反馈控制，对水力泵车的排出压力进行微调。

在实际过程中，利用气动截止阀12可以得到需要调整压力的90％左右，其余10％的压力调整利用电动调压阀13完成。例如要完成额定气体排量330sm³/min、额定排出压力105MPa的液氮泵设备测试，配备的压裂车是YLC1500-105压裂车，需要调整排出压力至105MPa，则首先利用气动截止阀12将排出压力控制在92～96MPa，再利用电动调压阀13将排出压力控制到105MPa。

节流消音管14，利用节流原理对水力泵车排出的高压水实施压力加载，并通过消音器进行噪音控制。节流消音管由节流器的扩压部分和消音管组成，节流消音管外包覆消音与隔音材料。扩压部分的作用是逐步降低高速液气混合体的流速，在此过程中伴随着很大噪音产生，利用节流消音管外包的消音与隔音材料，对试验与测试过程中产生的噪音进行控制。

本发明可以使用一个或多个相互并联联接的调节单元310中。而且在每个调节单元310中，也可依据液体和气体排量确定配备测试与试验过程中气动截止阀12、电动调压阀13以及节流消音管14的使用数量。为了确保调节单元设施本身具有很高的可靠度，需要控制经调节后的水的最高流速值。在一个具体实施例中，本装置水的最高流速限制在200m/s以内，若完成额定气体排量330sm³/min的液氮泵设备测试，配备的压裂车是YLC1500-105压裂车，需要的液体排量要达到1.9m³/min，则需要利用的气动截止阀12、电动调压阀13各两个，调节单元310数量是一个。

在节流消音管14的出口连接有后续水循环设备，依次包括：集输装置15、液气分离器16、连接管线17、散热系统18以及循环管汇19，循环管汇19与水力阻尼装置单元200中的水罐5连接。

高压液气混合体流经多个调节单元310后再经节流消音管14转化成低压液气混合体，此过程中伴随着大量的热量产生。其中集输装置15的作用是将水与氮气收集并输送到液气分离器16中，液气分离器16的作用是将在测试过程中形成的水与氮气的混合体进行分离，分离出的氮气在确保安全的条件下排出，分离出的水经连接管线17、散热系统18以及循环管汇19流入水罐5内，继续循环使用。其中在本发明的一个实施例中，散热系统18包括储冷却塔、板式换热器、循环泵、阀门、管路等，由于实验中产生的能量被作为试验介质的水吸收而引起温升，用于对试验中循环使用的水冷却降温，同时起到稳定液流作用。在其他实施例中，散热系统18也可采用其他已知技术。

因本发明利用液氮泵设备测试单元100和水力阻尼装置单元200本身的动力传动系统及流体分配系统实现对液氮设备氮气排量的控制，所以不需要另外加装动力，可节约设备成本及能源。

以上是对本发明液氮泵设备加载测试与试验装置的结构方面的描述，以下对测试与试验方法进行详细描述：

首先，开启水力泵车7，对水力泵车7排出的水进行加压，通过压力传感器9测得水压。同时开启压力调节单元300中的气动截止阀12用于水压力粗调，通过调整气动截止阀12，可以初步得到所需要的排出压力。电动调压阀13用于微调水压力，通过调整电动调压阀13，可以对水力泵车的排出压力进行准确调整。

其次，启动液氮泵设备2，液氮泵设备2排出的气态氮气与水力泵车7排出的液体水进行混合，经管汇系统10、输入到混合输出管汇11。由于事先对水力阻尼装置单元200排出的水液体进行压力加载，水力泵车7向管汇系统10输入的是高压水液体，液氮泵设备2排出的气体排向管汇系统10的过程中需要克服其中已经存在的压力，即水力阻尼装置单元200排出水的压力等于液氮泵设备2排出气体压力需要克服的阻尼。由此实现利用水力压裂设备的排出液体压力加载系统对液氮泵装置2排出氮气进行压力加载。在实际测试与试验过程中，利用压力调节单元300中的气动截止阀12、电动调压阀13对水力泵车7、液氮泵设备2所排出的液气混合体的流量进行调整，从而达到对液氮泵装置2排出氮气的压力进行实时调整，以验证液氮泵设备2的实际排出压力与设计指标的符合程度。

然后，水力泵车7、液氮泵设备2所排出的液气混合体汇集到集输装置15进入液气分离器16，经液气分离器16分离后，液体经循环管汇19流入水罐5接着参与循环，气体排入适合的大气环境。依据液氮泵设备2的气体排量，以及液气混合体所允许的气体最大含量，为了测试与试验安全，确定配备测试与试验要求的水力泵车7的数量。在本发明的一个具体实施例中，如要完成额定气体排量330sm³/min、额定排出压力105MPa的液氮泵设备测试，为了保证实验与测试过程中安全，需要混合后泡沫质量控制在20％以内，需要水力压裂泵车的液体额定排量不小于1.9m³/min，排出压力不低于105MPa。需要配备一台额定排出压力105MPa的1500型水力压裂泵车(额定排出功率1500KW)如YLC1500-105压裂车。也可以使用两台排出压力105MPa、额定排量在1.0～1.9m³/min的压裂车如YLC850-105(额定排出功率850KW)或YLC1000-105(额定排出功率1000KW)并车完成。

液氮泵设备整机测试与试验装置配备有数据采集与处理系统，可以与液氮泵设备上的流量监测系统实现对接，因非本发明重点故未详述。液氮泵设备的排量、动力系统的功率输出参数可以直接在液氮泵设备本身的数据采集系统中获取；水力泵车动力系统的功率输出参数也可在水力泵车本身的数据采集系统中获取。通过测试与试验系统配备有数据采集与处理系统，实现对试验工况的调节和对所需检测参数的测量、存储和采集处理、输出。测定液氮泵设备整机在各档转速下的流量、压力，绘制流量-压力曲线(见图2)、输入功率-排出压力曲线(见图3)、液氮泵设备加载压力-加载时间曲线(见图4)。本测试与试验系统具有自动控制与防护、出口压力(扬程)调节，试验状态显示，异常报警与故障保护等功能。

本检测与试验装置也可用于液态二氧化碳泵车等排出高压气体设备的排出流量测试、排出气体压力加载、测试与试验。

上述试验与测试过程具有如下特点：(1)是利用了水力加载装置对水力压裂设备排出压力进行加载。利用专用管汇使液氮泵装置排出的氮气与水力压裂设备排出的液体进行混合，一方面降低整个测试系统排出的混合气液流的气液比，降低了由于气体高压缩比特点而带来的试验与测试风险；另一方面，利用水力压裂设备的排出液体压力加载系统对液氮泵装置排出氮气进行压力加载，通过对液体压力加载向气体压力加载转换，避开了对气体实施压力加载而带来的技术困难，规避了对气体实施压力加载而带来的安全风险，从而确保了本发明的安全测试。(2)利用气动截止阀组件和电动调压阀为主要部件组成的压力调节系统对于水力压裂设备排出流量、压力调节，其中电动调压阀用于排出压力微调，操作简便、精确。(3)在氮气泡沫压裂的液氮泵设备整机测试与试验过程中，可以完成对液氮泵设备的各档的排出压力、排量分别进行测试，得出排量与压力关系、输入功率与排出压力关系、加载压力与加载时间关系，并输出实验与测试结果，从图2～图4可明显看出，本发明的液氮泵设备加载测试与试验装置已经达到了试验与测试目的。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离权利要求书的范围。

Claims

1.一种液氮泵设备加载测试与试验装置，用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂设备测试，包括液氮罐和被测试的液氮泵设备，所述液氮泵设备安装于所述液氮罐的排出管道上，将储存于所述液氮罐的低压、低温液氮转化成常温高压气态氮泵出，其特征是：

所述加载测试与试验装置还包括：

水力阻尼装置单元，包括依次连接的水罐、泵组设备和管汇系统，所述管汇系统将来自于所述液氮泵设备的常温高压气态氮与来自于所述泵组设备的高压水进行混合成为高压液气混合体；

压力调节单元，安装于所述水力阻尼装置单元的下游，通过调整所述高压液气混合体的流量，而对所述水力阻尼装置单元排出的水进行加压。

2.如权利要求1所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述压力调节单元包括一个或多个相互并联联接的调节单元以及后续水循环设备，其中每个所述调节单元进一步包括依次连接的：

液气混合输出管汇，安装于所述管汇系统的下游，对混合后的高压液气混合体进行输出分配；

至少一个气动截止阀，对所述泵组设备的排出压力进行粗调；

至少一个电动调压阀，对所述泵组设备的排出压力进行微调；

节流消音管，对所述泵组设备排出的高压水实施压力加载，并通过消音器进行噪音控制。

3.如权利要求1或2所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述管汇系统包括高压输水阀门、高压输气阀门、单流阀及管线。

4.如权利要求3所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：在所述水罐、所述液氮罐的排出管道上分别安装有单流阀以及压力传感器。

5.如权利要求2所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述后续水循环设备连接于所述节流消音管的出口，所述后续水循环设备依次包括：集输装置、液气分离器、连接管线、散热系统以及循环管汇；所述循环管汇与所述水力阻尼装置单元的所述水罐连接；

其中所述集输装置收集水与氮气并输送到所述液气分离器中，所述液气分离器将水与氮气进行分离，分离出的氮气在确保安全的条件下排出，分离出的水经所述连接管线、所述散热系统以及所述循环管汇流入所述水罐内循环使用。

6.如权利要求5所述液氮泵设备加载测试与试验装置，其特征是：所述泵组设备安装于所述水罐的出水管道上，所述泵组设备是水力泵车、或是水泵与动力系统的组合。

7.一种液氮泵设备加载测试与试验方法，采用如权利要求1～6任一项所述液氮泵设备加载测试与试验装置对用于油气田或煤层气氮气泡沫压裂的液氮泵设备进行加载测试与试验，其特征是：

采用所述水力阻尼装置单元，首先使所述液氮泵设备排出的气体与所述水力阻尼装置单元排出的高压水进行混合成为高压液气混合体，然后通过调节所述高压液气混合体的流量，而间接实现对所述液氮泵设备排出气体的压力调节。

8.如权利要求7所述液氮泵设备加载测试与试验方法，其特征是：所述方法进一步包括以下步骤：

首先开启所述泵组设备中的水力泵车，对所述水力泵车排出的水进行加压，同时开启所述压力调节单元中的气动截止阀用于水压力粗调，开启所述压力调节单元中的电动调压阀用于水压力微调，从而对所述水力泵车的排出压力进行准确调整；

其次，启动所述液氮泵设备，所述液氮泵设备排出的气态氮与所述水力泵车排出的高压水在所述管汇系统中进行混合成为高压液气混合体，然后通过所述气动截止阀和所述电动调压阀对所述高压液气混合体的流量进行调节，从而控制所述液氮泵装置排出氮气的压力。