Осінню частину сезону-2022/23 Петько розпочав у «Чорноморці», де зіграв цього сезону лише два матчі. Саме у складі одеської команди він дебютував в УПЛ. Сталося це 4 квітня 2015 року у грі проти «Динамо».
Загалом в УПЛ Сергій провів 39 матчів, забив один гол та віддав одну результативну передачу. Також Петько захищав кольори «Вереса», «Волині» та «Жемчужини» з Одеси.