自动垂直钻井技术可以实现高陡构造、大倾角地层等复杂地质条件下的防斜快打,降低钻井成本。自动垂直钻井工具是自动垂钻技术的核心,对于垂钻工具结构优化和纠斜原理分析以成为钻探领域研究的热门问题。执行机构作为垂钻工具导向纠斜部分,故开展自动垂钻工具执行机构的研究,对于自动垂钻工具的现场应用有重要意义。基于文献调研的基础上,对自动垂钻工具的研发现状进行了总结归纳。简要概述了对垂钻工具执行机构的分析方法和相关研究,在此基础上对钻井液压差式垂钻工具的执行机构部分进行了分析。为了预估执行机构的导向力,本文基于流体力学数值模拟的方法分析了执行机构性能的影响因素,结合垂钻工具以往的设计经验,得出了适用于钻井液压差式垂钻工具的执行机构数学模型。对本套工具的执行机构进行了压力分析,结果表明:钻井液压差式垂钻工具的内外压差大小与执行机构的缝隙长度和缝隙宽度有关;与侧流道的长度和侧流道半径无关。对获取的执行机构数据进行了初步处理,从静力学、运动学及动力学仿真的角度分析了执行机构推靠翼肋的运动状态。利用ADAMS软件和有限元分析对推靠翼肋的变形、许用应力、位移等问题进行了分析。