煤层气井普遍存在采出水量变化大、抽油机载荷不稳定的特点,能量利用率远低于国内油田抽油机平均水平。现有分析计算方法受制于系统能量传递关系复杂、参数之间耦合性强等特点,理论计算法对各节点能耗计算参数要求高,无法实现有效的动态分析。以沁水盆地南部煤层气井为例,基于数据挖掘与大数据分析,创新构建一套多维尺度抽油机能耗优化模型,应用K-means聚类分析获得不同能耗偏向性的独立样本群,明确节能措施方向。通过现场应用验证,该技术可提高对煤层气抽油机井能耗数据分析的及时性和准确度,有效降低机采井能耗分析成本,给抽油机系统节能降耗提供新的技术思路,有利于提高煤层气田生产的智能化水平。