<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=Windows-1252">
<style type="text/css" style="display:none;"> P {margin-top:0;margin-bottom:0;} </style>
</head>
<body dir="ltr">
<div style="font-family: Calibri, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12pt; color: rgb(0, 0, 0);">
<span style="font-family: Calibri, sans-serif; font-size: 11pt;">&nbsp;</span><br>
</div>
<div id="Signature">
<div>
<div class="WordSection1">
<h2 style="margin: 0in 0in 0.0001pt; text-align: center; break-after: avoid; font-size: 16pt; font-family: &quot;Albertus Extra Bold&quot;;">
<span style="font-size:20.0pt; font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">The Petroleum Engineering Department</span></h2>
<h2 style="margin: 0in 0in 0.0001pt; text-align: center; break-after: avoid; font-size: 16pt; font-family: &quot;Albertus Extra Bold&quot;;">
<span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">&nbsp;</span></h2>
<h2 style="margin: 0in 0in 0.0001pt; text-align: center; break-after: avoid; font-size: 16pt; font-family: &quot;Albertus Extra Bold&quot;;">
<span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">Invites the Cullen College of Engineering
</span></h2>
<h2 style="margin: 0in 0in 0.0001pt; text-align: center; break-after: avoid; font-size: 16pt; font-family: &quot;Albertus Extra Bold&quot;;">
<span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">To the </span></h2>
<h2 style="margin: 0in 0in 0.0001pt; text-align: center; break-after: avoid; font-size: 16pt; font-family: &quot;Albertus Extra Bold&quot;;">
<span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">PhD Dissertation Defense</span></h2>
<h2 style="margin: 0in 0in 0.0001pt; text-align: center; break-after: avoid; font-size: 16pt; font-family: &quot;Albertus Extra Bold&quot;;">
<span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">Of</span></h2>
<h2 style="margin: 0in 0in 0.0001pt; text-align: center; break-after: avoid; font-size: 16pt; font-family: &quot;Albertus Extra Bold&quot;;">
<span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">Mohab Dessouki</span></h2>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
<b>&nbsp;</b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:14.0pt">Failure Mechanisms in Thick-Walled Cylinder Tests: Numerical and Laboratory Analyses on the Role of Plasticity and Borehole Size on Near Cavity Deformations</span></b><b><span style="font-size:14.0pt"></span></b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:14.0pt">&nbsp;</span></b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">Date: Tuesday, November 26, 2019</span></b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">&nbsp;</span></b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">Location: Technology Bridge (Formerly ERP)</span></b><span style="font-size:12.0pt"> Building 9, Room<b> 123</b></span></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">Time: </span></b><span style="font-size:12.0pt">10:00 am – 12:00 pm<b></b></span></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">&nbsp;</span></b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">Committee Chair:<span style="color:#1F497D"> </span>
</span></b><span style="font-size:12.0pt">Dr. Michael Myers<b><span style="color:#1F497D"></span></b></span></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">&nbsp;</span></b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<b><span style="font-size:12.0pt">Committee Members:</span></b></p>
<p class="MsoNormal" align="center" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:center">
<span style="font-size:12.0pt">Dr. Lori Hathon, Dr. George Wong, Dr. Victor Dunayevsky, Dr. Maria Nikolinakou, Dr. Sherif Akl</span></p>
<h1 align="center" style="margin: 24pt 0in 0.0001pt; line-height: 115%; break-after: avoid; font-size: 14pt; font-family: &quot;Calibri Light&quot;, sans-serif; color: rgb(46, 116, 181);margin-bottom:13.8pt; text-align:center; line-height:105%">
<a name="_Toc134716"><span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif">Abstract</span></a><span style="font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif"></span></h1>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:justify; text-indent:.5in">
<span style="font-size:10.0pt">Understanding the factors affecting wellbore stability is crucial for safe and cost effective drilling and completion operations.&nbsp; Thick-wall cylinder (TWC) laboratory tests have been widely used to calibrate wellbore stability
 models. Although the TWC test is meant to simulate the wellbore geometry, the influence of the finite specimen wall thickness makes the results difficult to upscale. To account for these problems, elastoplastic models should be calibrated to laboratory tests
 using the MCC material model. These calibrated models were then combined with finite element analysis to investigate failure mechanisms.&nbsp; Three mechanisms have been postulated: Runaway Instability (RAI), when the strains at the borehole grow uncontrollably;
 Negative Rate of Work (NRW) of plastic strains which is interpreted to cause borehole spalling; and Considere instability, a catastrophic failure which occurs when global equilibrium conditions cannot be maintained.</span></p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:justify; text-indent:.5in">
<span style="font-size:10.0pt">To investigate the effect of wall thickness and rock properties on TWC failure mechanisms, a suite of core samples was tested using both multistage triaxial and TWC tests. The Modified Cam-Clay model was calibrated to test results
 for the multistage triaxial and TWC tests for the three rock types (incipiently cemented Miocene Sandstone, Bentheimer Sandstone, and Austin Chalk). The MCC calibration parameters are stress dependent, meaning the parameters change depending on the experiment
 run.&nbsp; A more complicated double yield surface was also required in order to describe the most ductile rock type.&nbsp;&nbsp;
</span><span style="font-size:10.0pt"></span></p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;text-align:justify; text-indent:.5in">
<span style="font-size:10.0pt">A dependence of TWC test results on wall thickness was observed. The ultimate strength at which the TWC collapses increases with increasing wall thickness. Failure mechanisms around the borehole were investigated using high resolution
 micro CT scanning. The three different failure mechanisms (spalling, borehole closing, and catastrophic) were all observed.&nbsp; The MCC model was used to further investigate stresses and deformation present inside the TWC specimen. Near wellbore failure is caused
 by an extensional deformation gradient that has an approximately constant magnitude for each rock type regardless of the TWC wall thickness.
</span></p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
&nbsp;</p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
&nbsp;</p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
&nbsp;</p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
<b>Anne Sturm.</b></p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
<b>University of Houston . Cullen College of Engineering</b></p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
<b>Department of Petroleum Engineering. Academic Advisor</b></p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
<b><a href="mailto:masturm@uh.edu">masturm@uh.edu</a>. 832.842.4848. petro.egr.uh.edu</b></p>
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in 0in 0.0001pt; font-size: 11pt; font-family: Calibri, sans-serif;">
&nbsp;</p>
</div>
</div>
</div>
</body>
</html>