由于石油资源在人类日常生活中扮演着极其重要的作用，又是不可再生的自然资源，全球对其争夺愈演愈烈，从我国石油战略安全的角度出发，必须加大且坚持国内自助开采的策略，化解风险、维护国内石油安全。但由于我国储备油田大都处于高构地层，打垂直井成为了一项难题，严重影响了国内石油的自助开采。在此背景下，本论文以AADDS-1钻井机为基础，研究了垂直钻井导向纠斜液压系统在作业时导向纠斜压力不足的原因，并为此设计了适合于井下特殊环境的压力补偿器。首先，本论文详细的分析了AADDS-1垂直钻井机的结构组成和工作原理，对其中导向纠斜液压系统的关键液压元件进行了数学建模和系统仿真建模分析，分析出其导向纠斜系统压力不足的原因和钻井井下环境，特别是钻井液有关系。因此，本论文对钻井井下特殊的压力进行了详细的分析，得出了钻井液密度随井深变化是影响导向纠斜液压系统压力不足的主要原因，并利用经验公式推导了钻井液随钻密度变化公式，同时在井筒内部压力分析的基础上，分析出井下压力补偿器需要在井下所要解决的若干补偿问题。最后，本论文提出了一种适合特殊井下工况的井下压力补偿器，并设计了结构模型和仿真模型，对其进行了联合仿真分析，得出此压力补偿器能够满足导向纠斜液压系统对压力补偿和其他补偿的要求。同时也分析了压力补偿器对导向纠斜液压系统吸排油都有很好的作用。