Предлагается эффективный подход к решению задачи распространения нефтяного пятна в условиях Северного Каспия на основе разработки и применения математических моделей. С помощью программного комплекса CARDINAL разрабатывается математическая модель распространения нефти и нефтепродуктов при аварийных разливах в условиях казахстанского сектора Каспийского моря. Разрабатываемые математические модели позволяют прогнозировать распространения нефти при разливе в казахстанском секторе Каспийского моря. Приводятся результаты расчета параметров пятна нефти месторождения Кашаган при различных объемах разлива, проанализированы результаты расчета. С учетом характеристики нефти исследуемого морского месторождения определяются характерные значения нефтяного разлива: продолжительность, диаметр, толщина кругового пятна, скорость растекания в конце первой (инерционной), второй (гравитационно-вязкой) и третьей (поверхностного натяжения) стадий при различных значениях объема разлива.