钻头泥包是在钻井过程中钻屑粘附钻头的现象，对于PDC钻头而言，这一现象是十分突出的，它严重地降低了钻井速度，影响了井壁的稳定性，降低了钻井的效率，提高了钻井成本，因此，任何一种防泥包或清洗泥包的方法，对于提高钻井质量和节约钻井时间，提高效益无疑具有重要的价值。 本论文拟采用表面技术来防止钻头表面泥包的形成，选用了一些目前较为成熟和较新的超硬涂层，这些涂层包括：类金刚石(DLC)涂层、氮化钛(TiN)涂层、氮化铬(CrN)涂层和氮化锆(ZrN)涂层。 上述涂层是应用磁控溅射技术和阴极电弧离子镀技术制备的。论文重点对国内外新型的类金刚石(DLC)薄膜的制备工艺进行了优化，用红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜及纳米压痕仪对涂层进行了分析，结果表明试样表面成功制备了一定厚度、表面硬度较高的类金刚石(DLC)薄膜。 用照像法初步进行了超硬涂层与水接触角实验，结果表明，超硬涂层的接触角明显高于原试样(45＃钢)，平均高出30％，说明水对制备的涂层的润湿能力较低，具有防止泥包产生的能力。 自制了测量粘土与试样表面粘附力的实验装置，实验结果表明：单位面积粘附力均低于原试样，最小的TiN涂层比原试样低约30％。这一结果说明超硬涂层对防止钻头泥包是有效果的。