随着钻探工程的不断拓展，各种高垂直度要求的钻井越来越多，但在某种程度上讲，由于地层的变化及其岩性的改变，底部钻具组合特性等的综合作用，井斜的发生是不可避免的。自动垂直钻井技术就是将控制的思想和方法应用到钻井工程中，即在钻头钻进过程中实时测取井眼的井斜和方位，通过实时控制钻具上纠偏机构的动作，而迫使钻头回到垂直方向(主动防斜)。　　 本论文以自动垂直钻井工具系统为对象，完成的主要研究内容包括：　　 (1)通过对自动垂直钻井系统与旋转导向钻井系统的介绍，分析比较了两个系统的异同，并在现场实际运用的基础上得出了自动垂直钻井系统新的要求。　　 (2)运用TRIZ理论对自动垂直钻井工具系统进行了方案设计，得出了新的设计方案。　　 (3)在分析自动垂直钻井工具系统组成和工作方式的基础上，应用了基于六加速度计的井斜和方位角测量新方法，通过推导得出了方位角计算公式，编制了VB程序求解方程。　　 (4)对方位角新的测量方法进行了精度分析，分析了存在的误差源，提出了相关的误差补偿方法，运用MATLAB软件对算法进行了仿真，得出了相关结论。