A.- A la suite d'une luxation récidivante de l'épaule droite survenue le 12 novembre 1990, A._ a dû subir une intervention chirurgicale à la fin de ce même mois. Après une période de repos, il a d'abord repris à 50 %, dès le 25 février 1991, son activité habituelle de manoeuvre de chantier, avant de l'interrompre définitivement à partir du 18 février 1992. Son médecin traitant a attesté une incapacité de travail de 100 % dès cette date, et ce pour une durée indéterminée (rapports du docteur B._ des 18 mai et 23 juillet 1993). Le 6 septembre 1993, A._ a été réopéré par le docteur C._, médecin adjoint à la Clinique d'orthopédie de l'Hôpital X._. Il a été mis au bénéfice d'une demi-rente de l'assurance-invalidité dès le 1er novembre 1991, puis d'une rente entière dès le 1er mai 1992 (décisions du 2 février 1994 de la Caisse de compensation des entrepreneurs). Du 3 au 27 janvier 1995, l'assuré a séjourné au Centre d'observation professionnelle de l'assurance-invalidité (COPAI) de Genève. Au terme de ce séjour, aussi bien le médecin-conseil que les maîtres du COPAI ont conclu que l'intéressé n'était pas en mesure de reprendre une activité lucrative, même légère, au motif qu'il était "trop envahi par son syndrome douloureux chronique" (rapport du 9 mars 1995). A l'issue d'une première procédure de révision du droit à la rente, l'Office AI pour le canton de Vaud a considéré, sur la base des constatations faites au COPAI, que l'invalidité de l'assuré n'avait pas subi de modification susceptible d'influencer son droit (communication du 18 août et décision du 7 septembre 1995). En avril 1997, A._ est retourné vivre dans son pays d'origine, le Portugal. Peu de temps après, l'Office AI pour les assurés résidant à l'étranger (ci-après : l'office AI) a entrepris une seconde procédure de révision du droit à la rente. A cette fin, il a recueilli toute une série de pièces dont, en particulier, un rapport du 4 mars 2000 de son médecin-conseil, la doctoresse D._, un rapport du 6 octobre 1998 établi par le Centre régional de sécurité sociale Y._, ainsi qu'une décision sur opposition prononcée le 22 février 1996 par la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA). Se fondant sur ces pièces, l'office AI a supprimé, avec effet au 30 novembre 1999, le droit de l'assuré à une rente d'invalidité (décision du 6 octobre 1999). B.- A._ a recouru contre cette décision. Par jugement du 30 juin 2000, la Commission fédérale de recours en matière d'assurance-vieillesse, survivants et invalidité pour les personnes résidant à l'étranger a rejeté le recours. C.- A._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il requiert l'annulation, en concluant, sous suite de frais et dépens, au versement d'une rente entière d'invalidité à partir du 1er décembre 1999. Il sollicite également le bénéfice de l'assistance judiciaire gratuite. Produisant une prise de position de la doctoresse D._ du 16 novembre 2000, l'office AI conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.