A.- Q._ travaillait en qualité d'ouvrier dans une entreprise de fabrication de béton. En raison de cervico-brachialgies, de troubles dégénératifs et statiques rachidiens, ainsi que d'un état dépressif réactionnel, il a été reconnu incapable de travailler à 100 % du 20 novembre 1997 au 4 janvier 1998, puis à 50 % dès le 5 janvier 1998 pour une durée indéterminée par son médecin traitant, le docteur T._. Les diverses consultations spécialisées auxquelles ce médecin a recouru n'ont toutefois rien révélé d'anormal, hormis des dysbalances musculaires étagées et un syndrome de l'angulaire de l'omoplate gauche, pouvant expliquer les plaintes douloureuses du patient; l'éventualité de troubles somatoformes douloureux au premier plan a été évoquée (rapports des docteurs B._, G._ et P._, respectivement des 23 juin 1998, 6 mars 1998 et 27 janvier 1999).
Licencié au mois de juin 1998 pour motifs économiques, Q._ s'est inscrit au chômage et a accompli un programme d'occupation temporaire à mi-temps durant six mois.
Le 11 février 1999, il a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité.
L'Office cantonal AI du Valais (ci-après : l'office) a confié un mandat d'expertise à la clinique X._. Dans son rapport du 6 septembre 2000, le docteur V._, chef du service de réadaptation neurologique, a posé le diagnostic de syndrome somatoforme douloureux persistant et de céphalées tensionnelles; il existait une discordance manifeste entre les constatations cliniques et les plaintes subjectives rapportées par l'assuré; l'incapacité de travail de ce dernier résultait essentiellement de son sentiment subjectif d'être désormais inapte au travail. Etait jointe à ce rapport, une appréciation psychiatrique effectuée par le docteur R._ (consilium), selon laquelle Q._ ne présentait pas de "singularités psychiques" qui limiteraient sa capacité de travail de manière significative au plan psychiatrique. Sur cette base, l'office a dénié au prénommé tout droit aux prestations, motif pris qu'il ne présentait aucune atteinte à la santé physique ou psychique de nature à réduire sa capacité de travail et de gain (décision du 15 janvier 2001).
B.- Par jugement du 16 novembre 2001, le Tribunal cantonal valaisan des assurances a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision de l'office.
C.- Q._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, dont il requiert l'annulation.
Il conclut, sous suite de dépens, au renvoi du dossier à l'office pour qu'il en complète l'instruction relativement à l'incidence des troubles somatoformes douloureux sur sa capacité de travail.
L'office conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.
Considérant en droit :
1.- Le jugement entrepris expose correctement le contenu des art. 4 et 28 LAI relatifs à la notion d'invalidité et à l'évaluation de celle-ci, de sorte qu'il suffit d'y renvoyer.
2.- Il est établi, au regard de l'ensemble des rapports médicaux figurant au dossier, que le recourant souffre essentiellement de troubles somatoformes douloureux.
Est donc seul litigieux le point de savoir si ces troubles réduisent sa capacité de travail et de gain - le cas échéant dans quelle mesure.
Les premiers juges ont répondu par la négative à cette question en se fondant sur les conclusions de l'expertise de la clinique X._ à laquelle ils ont reconnu une pleine valeur probante. Ils ont également fait référence à un arrêt du Tribunal fédéral des assurances publié dans la revue Pratique VSI 2000 p. 156 au terme duquel, selon eux, des troubles somatoformes non associés à une commorbidité psychiatrique grave ne sauraient, en règle générale, entraîner une invalidité au sens de la LAI.
De son côté, le recourant met en doute la valeur probante du rapport de l'expert psychiatre, le docteur R._. En particulier, ce dernier n'aurait pas examiné les divers critères consacrés par la jurisprudence en matière de troubles somatoformes douloureux pour déterminer le caractère exigible ou non de la reprise par l'assuré d'une activité professionnelle (voir VSI 2000 p. 154 consid. 2c). Aussi, un complément d'expertise psychiatrique portant sur ces points était-il nécessaire.
3.- a) Comme la Cour de céans a déjà eu l'occasion de le rappeler à une juridiction cantonale (arrêt non publié du 6 mai 2002, I 275/01), il ne ressort pas de l'arrêt auquel l'instance inférieure s'est référé que seuls des troubles somatoformes douloureux liés à une commorbidité psychiatrique grave seraient susceptibles de fonder une invalidité au sens de la LAI. Une telle commorbidité constitue tout au plus l'un des critères, certes important, à prendre en considération dans le cadre d'une évaluation globale de la situation médicale de l'assuré. Dans l'arrêt invoqué, le Tribunal fédéral des assurances a nié l'existence d'une incapacité de travail fondée sur des troubles somatoformes douloureux; si le tribunal s'est fondé sur un rapport psychiatrique excluant une commorbidité psychiatrique grave, sa conviction reposait cependant sur une expertise psychiatrique complète dont les conclusions étaient simplement corroborées par le rapport précité.
b) Cela étant, la solution retenue par les premiers juges doit d'être confirmée.
L'expertise du docteur R._ contient en effet suffisamment d'éléments pertinents au plan psychiatrique pour qu'on puisse se convaincre, dans le cas particulier, de l'exigibilité d'une reprise du travail par l'assuré. En substance, l'expert a constaté une "humeur légèrement abaissée" mais pas de trouble grave de la personnalité (délire, hallucination ou autres symptômes psychotiques), ni de dépression; à ses yeux, si des événements perturbateurs dans la vie de Q._ ont pu favoriser chez ce dernier l'apparition des troubles somatoformes (guerre au Kosovo), il n'existe actuellement plus de facteurs de stress ou de circonstances traumatiques pouvant expliquer la persistance du syndrome douloureux (l'assuré vit avec son épouse et ses enfants qui l'ont rejoint dès 1998 en Suisse et qui s'y sont bien intégrés; les difficultés qu'il rencontre sont essentiellement d'ordre économique et liées à la perte de son travail). Aussi, l'expert psychiatre a-t-il abouti à la conclusion que "l'assuré ne présent(ait) pas de singularités psychiques qui limit(ai)ent sa capacité de travail de façon permanente ou pour une longue durée".
Prises dans leur globalité, les observations faites par le docteur R._ permettent assurément d'exclure que le recourant est atteint d'une affection psychique invalidante.
Que dans son rapport d'expertise, le médecin prénommé n'ait pas expressément discuté un à un les critères mentionnés dans l'arrêt VSI 2000 p. 154 consid. 2c en matière de troubles somatoformes douloureux ne signifie pas que ses conclusions ne revêtent qu'une force probante réduite.
C'est se méprendre sur la portée de cet arrêt lequel n'exige pas de l'expert psychiatre qu'il se prononce dans tous les cas sur l'absence ou l'existence de l'ensemble des critères qui y figurent. Une telle exigence ne se justifierait qu'en présence de cas limites lorsque, à l'inverse de la présente situation, l'expert constate de forts indices qu'il existe chez l'assuré des facteurs limitatifs de sa capacité de travail au plan psychique. Les critiques soulevées par le recourant à l'encontre de l'expertise du docteur R._ tombent ainsi à faux.
Le recours se révèle dès lors mal fondé.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est rejeté.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice.
III. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal cantonal valaisan des assurances et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 8 août 2002
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
Le Président de la IIIe Chambre :
La Greffière :