A.- C._, né en 1944, a travaillé en qualité de menuisier au service de la société J._. Souffrant de troubles dorsaux, il a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité le 25 janvier 1993. Par décision du 17 mai 1994, l'Office de l'assurance-invalidité du canton du Jura (ci-après : l'office) l'a mis au bénéfice d'une demi-rente d'invalidité dès le 1er septembre 1993.
Le 21 octobre 1996, l'assuré a sollicité la révision de sa rente, au motif qu'il subissait une incapacité de travail totale depuis le 1er octobre précédent. Le 25 octobre 1996, le docteur M._, médecin traitant de l'assuré, a constaté une aggravation du syndrome panvertébral de son patient et a conclu à une incapacité de travail totale depuis le 30 septembre 1996. L'assuré a été soumis à une expertise confiée aux docteurs X._ et Y._ du service de rhumatologie, de médecine physique et de rééducation de l'Hôpital régional de D._. Dans un rapport du 18 juin 1997, les experts ont conclu que l'assuré subissait une incapacité de travail de 80 % dans une activité lourde telle que celle de menuisier et de 50 % avec un rendement diminué de moitié dans une activité légère. Ils ont ajouté que les constatations objectives étaient relativement banales et ne s'étaient pas aggravées de façon notable depuis 1992. Du 23 au 27 février puis du 15 juin au 3 juillet 1998, l'assuré a suivi un stage au Centre d'observation professionnelle de l'assurance-invalidité d'Y. _ (COPAI). La doctoresse W._, médecin-conseil du COPAI, a conclu que l'intéressé était capable de fournir une activité d'au moins 50 % dans des activités appropriées telles que la supervision d'ateliers ou de chantiers ou l'enseignement (rapport du 15 septembre 1998).
Par décision du 29 janvier 1999, l'office a rejeté la demande de révision de l'assuré.
B.- C._ a saisi la Chambre des assurances du Tribunal cantonal de la République et Canton du Jura, en demandant l'octroi d'une rente entière d'invalidité. Il a déposé à l'appui de son recours une lettre du 23 avril 1999 de son médecin traitant.
Par jugement du 3 janvier 2000, la Cour cantonale a rejeté le recours. Elle a considéré en bref que le degré d'invalidité de l'assuré n'avait pas changé au point de modifier son droit à la rente.
C.- C._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il demande l'annulation, en concluant, sous suite de frais et dépens, à l'allocation d'une rente entière d'invalidité dès le 1er septembre 1998.
Subsidiairement, il conclut au renvoi de la cause à l'office pour complément d'instruction. Il fait valoir, en particulier, que le dossier est insuffisamment instruit. Il soutient que les graves handicaps fonctionnels dont il souffre lui interdisent l'exercice d'une activité lucrative.
L'office conclut au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.

Considérant en droit :
1.- Le litige porte sur le point de savoir si l'invalidité du recourant s'est modifiée de manière suffisante pour justifier son droit à une rente entière d'invalidité.
2.- En vertu de l'<ref-law>, si l'invalidité d'un bénéficiaire de rente se modifie de manière à influencer le droit à la rente, celle-ci est, pour l'avenir, augmentée, réduite ou supprimée. Selon la jurisprudence, la rente peut être révisée non seulement en cas de modification sensible de l'état de santé, mais aussi lorsque celui-ci est resté en soi le même, mais que ses conséquences sur la capacité de gain ont subi un changement important (<ref-ruling> consid. 1a et les arrêts cités; voir également <ref-ruling> consid. 2b et 390 consid. 1b). En outre, par analogie avec la révision des décisions rendues par les autorités judiciaires, l'administration est tenue de procéder à la révision (procédurale) d'une décision entrée en force formelle lorsque sont découverts des faits nouveaux ou des nouveaux moyens de preuve susceptibles de conduire à une appréciation juridique différente (<ref-ruling> consid. 3a, 138 consid. 2c, 173 consid. 4a, 272 consid. 2, 121 V 4 consid. 6 et les références).
3.- a) En l'occurrence, si l'assurance-invalidité a alloué une demi-rente au recourant, c'est essentiellement, sinon exclusivement, en raison de l'existence chez celui-ci d'une arthrose et d'une hernie discale, auxquelles elle a attribué sur la base du rapport du 28 décembre 1993 du docteur Y._, la valeur d'une affection invalidante au sens de la loi et de la jurisprudence (cf. <ref-ruling>; Pra 1997 no 49 p. 254 consid. 3b; RCC 1987 p. 469 consid. 3). Or, l'expertise du 18 juin 1997, effectuée par les docteurs X._ et Y._, n'a pas mis en évidence une détérioration de l'état de santé du recourant depuis lors. Au contraire, ces médecins ont souligné que les constatations objectives étaient relativement banales et ne s'étaient pas aggravées de façon notable depuis 1992. Il n'y a pas lieu de mettre en doute la valeur probante de cette expertise médicale. En effet, celle-ci se fonde sur un examen complet, prend en considération les plaintes exprimées par l'assuré, a été établie en pleine connaissance du dossier, donne une description claire du contexte médical et contient des conclusions bien motivées (<ref-ruling> consid. 3a). A cet égard, le rapport du docteur M._ du 23 avril 1999, selon lequel l'incapacité de travail du recourant serait totale, ne fait état d'aucune nouvelle affection et se fonde essentiellement sur les plaintes du patient. Ce document n'est dès lors pas de nature à mettre en doute la pertinence des conclusions de l'expertise des docteurs X._ et Y._. Sur le vu de ce qui précède, il faut admettre que le 29 janvier 1999 l'état de santé du recourant n'avait subi aucune modification sensible.
En outre, il ne ressort pas du dossier qu'à la date de la décision litigieuse, les conséquences de l'atteinte à la santé sur la capacité de gain du recourant avaient subi un changement significatif.
b) On note par ailleurs que dans son rapport du 28 décembre 1993 le docteur Y._ a fixé la capacité de travail du recourant à 50 % dans une activité allégée. Or, l'expertise du 18 juin 1997 que ce médecin a réalisée avec le docteur X._ conclut que l'assuré jouit d'une capacité résiduelle de travail de 50 % avec un rendement diminué de moitié dans une activité légère. Cette expertise ne constitue toutefois pas un fait ou un moyen de preuve nouveau susceptible d'entraîner une révision procédurale (découverte de faits nouveaux ou de nouveaux moyens de preuve). Il ne suffit pas, pour justifier la révision d'une décision ou d'un jugement, qu'un expert tire ultérieurement des faits connus au moment de la décision initiale ou du procès principal d'autres conclusions que l'autorité. Il n'y a pas non plus motif à révision du seul fait que l'autorité paraît avoir mal interprété les faits connus à ce moment-là. L'appréciation inexacte doit être, bien plutôt, la conséquence de l'ignorance ou de l'absence de preuve de faits essentiels (RAMA 1998 no K 990 p. 253 consid. 3c et les références citées).
Dans le cas particulier, le docteur Y._ a exprimé, sur la base de faits connus, des opinions divergentes sur la capacité de travail de l'assuré. Cela ne suffit pas pour admettre l'existence d'un fait nouveau ou d'un nouveau moyen de preuve susceptible d'entraîner une révision.
Dans ces conditions, le recourant ne saurait prétendre une rente entière d'invalidité. Le recours se révèle mal fondé.
4.- Vu l'objet du litige, la procédure est gratuite (art. 134 OJ a contrario). Par ailleurs, le recourant, qui succombe, ne saurait prétendre une indemnité de dépens pour l'instance fédérale (art. 159 al. 1 en corrélation avec l'art. 135 OJ).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est rejeté.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice ni alloué de dépens.
III. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal
cantonal de la République et Canton du Jura,
Chambre des assurances, et à l'Office fédéral des
assurances sociales.
Lucerne, le 13 juin 2000
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
Le Président de la IIIe Chambre :
Le Greffier :