Бентонитовая глина относится к осадочным породам, главным минералогическим компонентом которых является монтмориллонит. Этот минерал отличается высокой степенью диспергирования — удельная площадь поверхности может достигать 700–800 м2/кг — и слоистой структурой, обладающей способностью к набуханию и катионному обмену.
Физико-химические свойства бентонита во многом определяются составом его обменного комплекса. В случае преобладания натриевых ионов такие глины способны значительно увеличиваться в объёме при контакте с водой, формируя устойчивые суспензии с выдающимися реологическими характеристиками. Подобные качества критически важны при ведении буровых работ.
В пределах России основная масса бентонитовых месторождений содержит глины с преобладанием кальция и магния в ионном составе. Такие природные материалы, как правило, не обеспечивают нужного уровня реологических характеристик буровых растворов. Однако благодаря способности монтмориллонита к ионному обмену кальциево-магниевые глины могут быть преобразованы в натриевую форму.
С целью преобразования применяется метод активации с использованием кальцинированной соды, которая замещает ионы кальция и магния на ионы натрия. В результате проведённой модификации образуются суспензии с улучшенными механико-физическими показателями, пригодные для применения в бурении.
Глиняный порошок, произведённый из бентонита, активированного содой, классифицируется как модифицированный, если речь идёт о его применении в составе буровых растворов. В соответствии с классификацией различают четыре основные марки модифицированного глинопорошка: А, Б, В и Г. Ключевым параметром этой классификации служит показатель выхода бурового раствора (ВБР) — объём раствора заданной вязкости, который можно получить из одной тонны глины.
Более высокое значение ВБР свидетельствует о лучшем качестве материала. Например, для порошка марки ПБМА ВБР превышает 20 м3/т. В большинстве случаев такой результат недостижим при простой активации только содой. Поэтому дополнительно вводятся специальные модификаторы: полимеры на основе целлюлозы, модифицированные крахмалы, а также полиакрилаты.