בחודש פברואר 2003 נערכה חפירת בדיקה בשדה קרוב לקיבוץ חפץ חיים (הרשאה מס'
3829-A; נ"צ — רי"ח 182390/635103; רי"י 132390/135103) לפני הקמת מאגר גדול לטיהור מים. החפירה, מטעם רשות העתיקות, נוהלה על ידי אק"מ ון דן ברניק בעזרת ר' אבו חאלף וש' נבון (מנהלה), ו' אסמן וו' פירס'י (מדידות), צ' שגיב (צילום שטח) וא' ברזילי (גיאומורפולוגיה). כמו כן סייעו מ' עג'ובי, א' אייאס וח' חלאיילה.
תחילה נחפרו תשע תעלות (0.6 מ' רוחב) על ידי כלי מכני (160 X 240 מ' גודל שטח) בפיקוח מ' מולוקנדוב. בחפירה נבדקו אנומליות שהובחנו בתעלות. החפירה הוגבלה לשני שטחים (1, 2), המרוחקים 70 מ' זה מזה, לאורך תעלה מס' 3.
בשטח 1 נפתחו שני ריבועים (A ו-B; 4.0 X 4.5 מ' כל אחד). בשטח מצומצם בחלק הדרומי-מזרחי של ריבוע B, בעומק של כ-1.2 מ' מתחת לפני השטח, הגיעה החפירה לקרקע בתולה שכללה תלכיד של חלוקים וצור מתקופת הפלייסטוקן.
בשטח 2 נפתחו שני ריבועים (3.5 X 5.0 מ' כל אחד) שבהם לא הגיעה החפירה לקרקע בתולה.
שטח 1. כ-0.2-0.1 מ' מתחת לפני השטח (במפלס 52.5 מ' מעל פני הים לערך) הובחנו כמה ריכוזים של חלוקים בינוניים (10–12 ס"מ קוטר) בריבועים A ו-B. אפשר שאחד מריכוזי האבנים מסוג זה שבלט מן החתך הצפוני של ריבוע B היה רצפה של בקתה עגולה. בניקויה ובין אבניה נלקטו צור וחרסים אקראיים. ריכוז נוסף קטן יותר של אבנים דומות בלט מהחתך הדרומי של ריבוע A והתברר כי הוא ראש של בור קוני (0.6 מ' רוחב, כ-0.45 מ' עומק) שנמצאו בו מעט צור, חרסים, עץ מפוחם ועצמות בעלי חיים. החפצים המעטים שניתנו לזיהוי משכבה זו (I) אשר כללה שכבת חרסית חומה-אדמדמה סחופה (כ-0.7 מ' עובי), מצביעים על התקופה הכלקוליתית הקדומה (שלב ואדי רבה). ברבע הדרומי-מזרחי של ריבוע B נחפר חתך לבחינת השכבות הנמוכות. מתחת לאדמת הסחף של שכבה I נחשפה שכבת טין שמנוני אפור כהה מהודק – שכבה II. במפלס העליון שלה הובחנו סימנים אפשריים לפעילות אנושית: בור שרפה קטן או בסיס עמוד ליד החתך הדרומי של ריבוע B ובולט ממנו במקצת. הטין האפור מצביע על אקלים לח מזה של שכבה I (א' ברזילי, מידע בע"פ). בשל שטח החפירה המצומצם (2.00 X 2.25 מ') לא נמצאו בשכבה II חפצים הניתנים לתיארוך.שכבה II (כ-0.5 מ' עובי) הורבדה על תלכיד של חלוקים גדולים מתקופת הפלייסטוקן (שכבה III; א' כפרי, סקר גיאולוגי לישראל, מידע בע"פ). רבדים אלה (עובי לפחות 5 מ') נחשפו על ידי כלי מכני בחתך עמוק ניצב בשטח של כ-100 מ' מצפון לחפירה הנוכחית.
שטח 2. השטח נחפר פחות משטח 1. עם זאת הובחנה תופעה דומה של ריכוזים של חלוקים בגודל בינוני, פחות מ-0.2 מ' מתחת לפני השטח (במפלס 51.6 מ' מעל פני הים לערך), כמטר אחד נמוך משטח 1. הקרמיקה שנאספה בלוקוסים אחדים בשכבה זו (I) מתוארכת לתקופה הכלקוליתית הקדומה (ואדי רבה). בשל מזג האוויר הקשה ומגבלות הזמן לא נבדקו פרטים נוספים.
ניתוח ממצאי הצור והקרמיקה שעלו מהחפירות החלקיות בריבועים A ו-B בשטח 1 ובריבועי שטח 2 וכן ניתוח ממצאי צור נוספים שנאספו על פני השטח באתר והתבוננות בחתכי התעלות שנחפרו על ידי כלי מכני לפני החפירה, מאפשרים לקבוע בוודאות שהאתר היה מיושב בתקופה הכלקוליתית הקדומה (ואדי רבה), המיוצגת בשכבה I בשטחים 1, ו-2. חפירת הבדיקה המצומצמת מונעת כל אפשרות לקביעה מדויקת יותר לגבי אופי ההתיישבות בתקופה זו. למשל, האם השרידים שנחפרו הם חלק מיישוב קבע או מחנה עונתי. הימצאות עצמות אדם ולהבי מגל מצביעים על קיום מעורב של מרעה וחקלאות.