针对生物成因煤层气储层改造中压裂液增黏剂与微生物代谢兼容性不足的难题,本研究通过构建涵盖破胶效率、孔隙改造度及代谢激活度的多维度评价体系,系统对比胍胶、黄原胶和改性纤维素三类增黏剂的生物协同增产机制。实验采用菌液和过硫酸铵溶液为破胶介质,测定0.4%浓度下增黏剂黏度衰减动力学,筛选出黄原胶与胍胶,其60h黏度分别降至3.5 mPa·s和2.3 mPa·s,降黏效率显著优于改性纤维素(4.8 mPa·s),而聚丙烯酰胺因生物降解惰性(残留黏度8.6 mPa·s)被排除。通过褐煤与增黏剂联合厌氧发酵实验发现,黄原胶体系累计产气量达321 mL,较胍胶和改性纤维素分别提高40.8%和205.7%,改进Gompertz模型拟合显示其最大产气潜能为对照组褐煤的4.7倍。孔隙结构表征表明,黄原胶使褐煤比表面积降低28.4%,介孔体积扩展至0.047 cm³/g,红外光谱分析证实其促进脂肪链和芳香结构裂解,释放可溶性有机质。三维荧光测试发现,黄原胶使发酵液可溶性有机质含量增加,为微生物代谢提供充足底物。宏基因组解析揭示,黄原胶特异性富集乙酸型产甲烷菌Methanothrix,显著激活乙酸脱羧代谢通路,其中K00925基因表达丰度达356.8,明显高于胍胶体系的259.9;同时,相关功能基因总丰度提升了20%以上。研究构建了涵盖破胶效率、孔隙改造度及代谢激活度的多维度评价体系,阐明增黏剂与生物协同效应的构效关系,证实黄原胶可同步实现储层物性优化与微生物代谢网络重构,为生物兼容型压裂液优选提供理论与技术支撑。