Актуальность исследования обусловлена необходимостью определения уровня энергии физических воздействий на высоковязкие нефти с целью их подготовки к транспорту. Эти знания актуальны для проектирования ультразвуковых установок по изменению реологических свойств нефти. Цель: определение уровней акустической энергии в слоях многослойной акустической системы при разных частотах воздействия для выявления резонансных режимов работы механической системы «излучатель–нефть» с целью подготовки нефти к транспорту. Объекты: механическая многослойная система «излучатель–нефть», конструкция которой определяется способом внесения энергии и резонансной частотой конкретного слоя системы. Методы: математическое моделирование процесса ультразвукового излучения с определением энергии прохождения, поглощения и отражения в каждом слое механической системы «излучатель–нефть», определение резонансных частот с максимальным уровнем энергии в нефтяном слое. Результаты. Разработана математическая модель многослойной акустической системы, позволяющая рассчитать энергию акустического излучения в каждом слой системы. Частотные характеристики акустического излучения позволяют определить резонансные режимы в каждом слое системы, в том числе в нефти. Знания уровня акустической энергии в последующем позволит определить изменения реологических свойств нефти, в том числе и от нагрева. Выводы. Математическая модель распространения ультразвука в многослойной среде позволяет рассчитать энергию в каждом слое акустической системы при различных частотах возбуждения источника колебаний с различными соотношениями длины волны в слое и толщины данного слоя. Наличие отраженных волн в каждом слое создает череду резонансов (режимов стоячих волн). Частотные характеристики с учетом интерференционной картины поля отражают картину проникновения энергии в слои и показывают, что за счет образования стоячих волн (резонансов) энергия в нефти может быть близка к энергии излучателя. Акустическая энергия в слое нефти падает в зависимости от увеличения исходной вязкости. Данная математическая модель позволяет рассчитать конструкцию акустической системы для подготовки нефти и углеводородных топлив к транспорту, подготовки топлив к сжиганию, подготовки масел к эксплуатации в условиях Арктики и Антарктики.